FR2894681A1 - Dispositif et procede de simulation de deplacement de cibles - Google Patents

Dispositif et procede de simulation de deplacement de cibles Download PDF

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Abstract

L'invention a principalement pour objet un dispositif et un procédé de simulation de déplacement de cibles.Le dispositif selon la présente invention comporte un dispositif de mémorisation numérique des signaux reçus à partir d'un détecteur actif par exemple d'un radar. Pour simuler la présence de fausses cibles, le dispositif selon la présente invention utilise une base de temps indépendante pour la réception et la réémission des signaux. L'utilisation de bases de temps totalement indépendantes permet d'obtenir une cohérence entre la fréquence Doppler correspondant à une vitesse de déplacement de la fausse cible générée et ses positions successives dans l'espace.L'invention s'applique principalement à la réalisation de brouilleurs pour radar, sonar, télémètre ou cynémomètre laser. L'invention s'applique d'autre part aux tests des dispositifs de radar, de sonar ou de télémètre laser.

Description

10 15 20 25 30 DISPOSITIF ET PROCEDE DE SIMULATION DE DEPLACEMENT DE
CIBLES L'invention concerne principalement un dispositif et un pro- cédé de simulation de déplacement de cibles utilisant une mémoire numérique. Il est connu d'effectuer des brouillages de radar en : - captant le signal émis par le radar ; - stockant dans une mémoire électronique le signal capté ; - réémettant le signal stocké dans la mémoire électronique. Le leurrage du radar consiste en une réémission retardée ou avancée du signal émis par le radar. La position temporelle du signal réémis à l'intérieur de la récurrence radar détermine la position de la cible fictive. Pour donner à la fausse cible une vitesse il est impératif de modifier la fréquence du signal reçu correspondant à l'effet Doppler d'une cible réelle. Cette modification de fréquence dans le dispositif de type connu est obtenu par décalage de fréquence pour simuler l'effet Doppler, ceci est réalisé, soit par une variation de la fréquence de l'oscillateur local pendant le transit du signal dans la mémoire, ce qui a pour effet de produire un décalage de la fréquence du signal réémis ; soit par mélange, en fréquence intermédiaire ou en hyperfréquence du signal avec la fréquence Doppler simulée. Ces techniques peuvent être rendues inopérantes par le traitement élaboré des radars modernes. En effet, la simulation de la vitesse est générée sous la forme d'une translation de fréquence constante du signal réémis. Le retard étant quantifié, la cohérence du glissement distance et vitesse ne peut être obtenue qu'en mcyenne sur une durée de plusieurs récurrences radar. La cohérence instantanée n'est pas assurée. De plus, en présence d'un radar agile en fréquence, le glissement de fréquence ne correspond pas à la même vitesse suivant la fréquence du radar. La cible simulée aura, vue du radar, une vitesse 10 15 20 25 30 variable par à-coup à chaque changement de fréquence. Dans le cas de radar Doppler à impulsion chaque raie du spectre est affectée du même glissement fréquentiel alors qu'une cible réelle présenterait des glissements différents pour chaque raie. Les radars modernes à traitement élaboré peuvent éliminer les fausses cibles générées par les dispositifs de type connu. Dans le dispositif proposé la cohérence de la vitesse et de la distance de la cible simulée est obtenue par une variation continue de la fréquence d'émission synchronisée avec la lecture des circuits de mémorisation contenant le signal du radar capté. Le dispositif selon la présente invention comporte deux bases de temps complètement séparées, l'une utilisée à la réception l'autre à l'émission. Ainsi on obtient deux temps différents à l'émission et à la réception. Une cible simulée par le dispositif selon la présente invention ne peut plus être distinguée d'une cible réelle par le radar. La présente invention n'est pas limitée aux radars. Son utilisation pour simuler les échos d'émissions laser ou sonar ne sort pas de la présente invention. De même, il est possible de réaliser des simulateurs permettant de tester les performances des radars, des sonars, des télémètres ou des cynémomètres laser. L'invention a principalement pour objet un dispositif de simulation de déplacement des cibles pour détecteurs actifs, comportant des dispositifs susceptibles de capter un signal émis par le détecteur actif et de le réémettre en direction du détecteur actif, caractérisé par le fait qu'il comporte deux bases de temps indépendantes susceptibles de fournir deux références de temps dont au moins une est continûment variable. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs parmi lesquels : - la figure 1 est un schéma du dispositif de type connu ; - la figure 2 est un schéma d'un exemple de réalisation du dispositif selon la présente invention. Sur la figure 1, on peut voir un brouilleur de type connu à 10 15 20 2.5 30 mémoire numérique pour radars. Les radars modernes sont équipés de dispositifs de contre-contre-mesures électroniques. Par exemple les radars comportent des dispositifs de compression d'impulsion cohérente à l'émission. A la réception un traitement cohérent permet d'augmenter les rapports signal/bruit des impulsions en amplifiant les niveaux des impulsions reçues sans modifier le niveau du bruit. Ainsi, pour brouiller un tel radar, il est nécessaire d'émettre le signal le plus proche possible des impulsions émises effectivement par le radar. Le dispositif de la figure 1 comporte un dispositif de mémorisation 5 permettant de stocker les impulsions reçues du radar en vue de leur réémission. Le dispositif de mémorisation 5 comporte un dispositif à retard numérique. Le dispositif comporte un module 100 de démodulation-modulation du signal. Le module 100 comporte un dispositif de démodulation 11, destiné à réduire la fréquence des signaux reçus. Le module 100 comporte un dispositif de modulation 22 permettant de porter en hyperfréquence le signal en fréquence intermédiaire destiné à être émis. Le dispositif de brouillage comporte un module 200 de stockage d'impulsions. Le module 200 comporte en plus du dispositif de mémorisation 5, un interface 13 susceptible d'adapter le signal provenant du dispositif de démodulation 11 à la mémoire 5, ainsi qu'un interface 23 destiné à générer à partir du signal stocké en mémoire 5 des impulsions en fréquence intermédiaire susceptibles d'être portées en hyperfréquence par le dispositif de modulation 22. La mémoire 5 est adressée par un compteur adresse "écriture" 24 en réception et par un compteur adresse "lecture" 25 à l'émission. Le dispositif de brouillage comporte en outre un module 300 générant les bases de temps nécessaires au bon fonctionnement du système. Le module 300 comporte une base de temps de référence 17 connectée à un oscillateur local 15 et à une horloge 16 (horloge d'échantillonnage). La base de temps de référence 17 comporte un oscillateur à quartz. L'oscillateur local 15 est connecté au dispositif de démodulation 11 et de modulation 22 du module 100. L'horloge 16 est connectée aux interfaces 13 et 23 du module 200.
10 15 20 25 30 Le dispositif de la figure 1 est susceptible d'effectuer le brouillage des radars en réémettant les impulsions reçues du radar décalées en temps et en fréquence. Les signaux réémis font croire au radar à l'existence des cibles. La direction de la cible est celle correspondant à la direction du brouilleur par rapport au radar à brouiller, la distance est fonction de l'instant d'émission à l'intérieur de la récurrence radar, la vitesse radiale de la fausse cible dépend du changement de fréquence effectué à l'émission. Ce changement de fréquence est susceptible d'être vu par le radar comme une fréquence Doppler de déplacement de cible. Le changement de fréquence est obtenu, par exemple, par addition d'une fréquence Doppler sur le signal fréquence intermédiaire mémorisé comme cela est représenté sur la figure 1. Un tel changement de fréquence risque de permettre à un radar perfectionné de discerner une fausse cible d'une vraie cible. En effet, un tel changement de fréquence ne conserve pas la cohérence entre la vitesse, le temps et le déplacement. Le radar recevant un signal d'une cible à une vitesse donnée et à une position donnée peut prévoir la position de la cible à la prochaine récurrence radar. Avec le système illustré sur la figure 1 il n'y aura pas concordance des positions calculées par le radar avec la position correspondant au signal reçu. Le radar performant éliminera lors du traitement du signal, les signaux de brouillage émis par le dispositif illustré sur la figure 1. Cette élimination sera particulièrement efficace dans le cas des radars agiles en fréquences ou des radars Doppler à impulsions. Sur la figure 2, on peut voir un exemple de réalisation du dispositif selon la présente invention. Ledit dispositif comporte une antenne 4, un module de réception 1, un module d'émission 2, un module de traitement 3 ainsi qu'un dispositif de mémorisation 5. Dans le cas d'un brouilleur pour radar ou sonar il est possible d'utiliser une antenne 4 unique pour la réception du signal du radar ou du sonar et la réémission du signal de brouillage. Le module de réception comporte une base de temps de référence 17. Par exemple la base de temps de référence 17 du module de réception 1 est une base de temps générant une fréquence fixe comportant un oscillateur à quartz. La base de temps de référence 17 est connectée d'une part à une horloge 16 et d'autre part à un oscillateur 15. L'oscillateur local 15 est connecté à un dispositif de démodulation 12. D'autre part le dispositif de démodulation 12 reçoit le signal capté par l'antenne 4. L'horloge 16 est connectée à l'interface 13. D'autre part l'entrée de l'interface 13 est connectée à la sortie du dispositif de démodulation 12. La sortie de l'interface 13 est reliée par un bus de donnée 61 au dispositif de mémorisation 5. Le module d'émission 2 comporte une base de temps de référence 27 susceptible d'être synchronisée, ou désynchronisée avec la base de temps de référence 17 du module de réception 1. La base de temps de référence 27 est reliée d'une part à une horloge 26 et d'autre part à un oscillateur local 25. L'horloge 26 est reliée à une interface de restitution 23. La sortie de l'interface de restitution 23 est reliée à l'entrée d'un dispositif de modulation 22. L'oscillateur local est relié à une seconde entrée du dispositif de modulation 22. La sortie du dispositif de modulation 22 est reliée à l'antenne 4. Le dispositif de mémorisation 5 est relié par un bus de donnée 62 à l'interface d'émission 23. Le module de commande 3 comporte un récepteur 31 relié à l'antenne 4. Avantageusement la sortie du récepteur 31 est reliée à l'entrée d'un dispositif d'analyse du signal reçu 32. La sortie du dispositif d'analyse 32 est reliée à l'entrée d'un calculateur 33. La sortie du calculateur 33 est reliée à l'entrée d'un dispositif de contrôle de la désynchronisation 34. Une première sortie du dispositif de contrôle 34 est reliée à la base de temps réception 17. Une seconde sortie du dispositif de commande 34 est reliée à la base de temps émission 27. Le dispositif de contrôle de la désynchronisation des bases de temps est également relié aux compteurs d'adresses 14 et 24 dans le but de les remettre à zéro. Le calculateur 33 définit le scénario de leurrage optimum en fonction de la situation et du radar à brouiller. C'est par le contrôle de l'écart de fréquence entre la base de temps de réception 17 et la base de temps 27 que le calculateur 33 gère le scénario de leurrage. A l'origine du scénario les compteurs d'adresses écriture 14 et lecture 24 sont tous deux remis à zéro. Les informations représentatives de la phase du signal radar sont stockées dans la mémoire aux adresses données par le compteur 14 et elles sont lues et transmisent à l'interface de restitution 23 suivant l'état du compteur lecture 24. Si quelques instants après la remise à zéro des compteurs 14 et 24 le circuit de contrôle 34 contraint la base de temps réception 27 à fournir une fréquence progressivement plus faible que la base de temps émission 17. Le radar percevra la fausse cible comme une cible en décélération si le porteur du dispositif selon l'invention est en rapprochement, si le porteur du dispositif selon l'invention est en éloignement le radar mesurera une accélération. L'écart de vitesse simulée est donné par la relation : F -F 1,V = r e 2F xc r avec AVr variation de la vitesse radiale Fe fréquence de la base de temps émission 20 Fr fréquence de la base de temps réception c célérité de la lumière. La direction de la fausse cible sera inchangée (site et gisement) mais la position en distance aura variée et sera totalement cohérente de la fréquence du Doppler ajoutée depuis l'origine 25 du scénario. La désynchronisation vers les fréquences basses de la base de temps 27 autorise le début du scénario immédiatement après la remise à zéro des compteurs d'adresses 14 et 24. Dans le cas où le radar n'est agile ni en fréquence d'émission ni en fréquence de répétition des impulsions il est possible de désynchroniser 27 vers les 30 fréquences élevées, ce qui aura pour effet de créer une fausse cible en avance sur la vraie si le porteur du dispositif est en rapprochement (accélération) ou en retard si il est en éloignement (décélération). La désynchronisation de 27 vers les fréquences basses 10 15 5 15 20 25 30 nécessite un délai entre la remise à zéro des compteurs 14 et 24 et le début du scénario. Ce temps est fonction de l'importance du décalage en distance que l'on désire réaliser. Avantageusement, les dispositifs de démodulation 12 et de modulation 22 sont reliés à l'antenne 4 par l'intermédiaire d'amplificateurs respectivement 11 et 21. Avantageusement, le dispositif comporte des duplexeurs permettant d'aiguiller les signaux de réception et les signaux d'émission. Lorsque des signaux de radar sont détectés les signaux captés par l'antenne 4 sont amplifiés par un récepteur 31. Avantageusement on effectue une réduction des fréquences des signaux reçus. Le dispositif d'analyse 32 détermine le type de radar qui a émis les signaux reçus. L'identification du radar, et éventuellement sa distance ou son mode de fonctionnement son transmis à un calculateur 33. Par exemple les signaux analysés sont comparés aux informations contenues dans la bibliothéque 36 afin de définir le vol de distance/vitesse optimum. Le calculateur 33 est chargé de déterminer la stratégie du scénario précalculée, c'est-à-dire que la situation fictive de la cible à simuler sont stockées dans le calculateur 33. Le dispositif selon la présente invention est principalement destiné à simuler la présence d'un écho, d'une onde émise par un dispositif de détection active. Le dispositif de détection active est par exemple un radar, un sonar, un télémètre ou cynémomètre laser. Le dispositif selon la présention s'applique à la réalisation de brouilleurs pour radar, sonar, télémètre ou cynémomètre laser. L'invention s'applique d'autre part à la réalisation de simulateur de cible pour radar, sonar, télémètre ou cynémomètre laser. L'invention s'applique particulièrement à la réalisation de brouilleurs radars permettant de survivre, à des avions ou à des hélicoptères en milieu hostile.5

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de simulation de déplacement des cibles pour détecteurs actifs, comportant des dispositifs susceptibles de capter (12, 13) un signal émis par le détecteur actif et de le réémettre (22, 23) en direction du détecteur actif, caractérisé par le fait qu'il comporte deux bases de temps indépendantes susceptibles de fournir deux références (17, 27) de temps dont au moins une est continûment variable.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un module de réception (1) et un module d'émission 10 (2) chaque module comportant une base de temps de référence, une horloge et un oscillateur local synchronisé (17, 16, 15 et 27, 26, 25) la base de temps de référence (27) de module d'émission (2) étant continûment accordable.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit dispositif est un brouilleur radar.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit dispositif est un brouilleur sonar.
5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit dispositif est un brouilleur de télémètre ou cynémomètre 20 laser.
6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit dispositif est un dispositif de test des détecteurs actifs.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de 25 mémorisation (5) comprenant deux bus de données (61, 62). 15 10 15
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un compteur d'adresses de réception (14) et un compteur d'adresses d'émission (24).
9. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 7 ou 8, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif (32) susceptible d'identifier le type de détecteur actif à brouiller.
10. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 ou 9, caractérisé par le fait qu'il comporte un calculateur (33) qui dispose de scénarios de brouillage précalculés, le calculateur (33) étant susceptible de choisir et de faire exécuter, par l'intermédiaire d'un circuit de commande (34) le scénario le plus efficace.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un premier registre à décalage (103) et un second registre à décalage (104) dont les cellules sont connectées à celles du premier registre à décalage (103) tous les N cycles d'horloge le second registre à décalage est susceptible d'émettre des mots de N bits sur un bus (61).
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