FR2913775A1 - Systeme de detection d'obstacle notamment pour un systeme d'anticollision - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système de détection d'obstacles au sol embarqué sur un porteur (1). Le système de détection comporte au moins deux radars (2, 3, 4) à ondes continues. Les radars (2, 3, 4) reliés à un système d'exploitation des données de détection issues des radars (2, 3, 4). Le système de détection effectue une localisation d'un obstacle:. selon un axe radial entre un radar (2, 3, 4) et l'obstacle, par un calcul de la distance entre le radar (2, 3, 4) et l'obstacle ;. selon un axe vertical par rapport à un radar (2, 3, 4), par un calcul de l'élévation de l'obstacle en utilisant un traitement d'écartométrie monopulse ;. selon un axe horizontal transverse par rapport à un axe de visée d'un radar (2, 3, 4), par un calcul de la position en azimut de l'obstacle.L'invention s'applique notamment pour la détection d'obstacles au sol afin d'éviter toute collision entre un aéronef au roulage et ces obstacles.

Description

Système de détection d'obstacle notamment pour un système d'anticollision

La présente invention concerne un système de détection d'obstacle pour un système d'anticollision notamment pour un aéronef au roulage. L'invention s'applique notamment pour la détection d'obstacles au sol afin d'éviter toute collision entre un aéronef au roulage et ces obstacles.

La densité du trafic aéroportuaire est de plus en plus importante tant dans les airs qu'au sol. Les collisions entre aéronefs et divers obstacles au sol sont de plus en plus fréquentes, notamment lorsqu'un aéronef rejoint une position de garage à partir d'une piste d'atterrissage d'un aéroport. Par exemple, sur un aéronef gros porteur les ailes et les réacteurs sont difficilement visibles par le pilote de l'aéronef. Les ailes et réacteurs sont donc particulièrement exposés aux chocs avec différents objets comme : • d'autres aéronefs ; • des installations aéroportuaires ; • des véhicules techniques de l'aéroport. Ce type d'incident, en plus des coûts de réparation de l'aéronef, entraîne un maintient au sol de l'aéronef. Ce maintient au sol de l'aéronef est pécuniairement préjudiciable à la compagnie possédant cet aéronef. Pour pallier à ces problèmes de collision, les aéroports sont dotés de différents moyens permettant une gestion centralisée du trafic au sol. Ces moyens sont notamment des radars de surveillance aéroportuaires, des moyens radios, des GPS et des transpondeurs. Cependant la densité du trafic sur les aéroports est telle que ces moyens sont insuffisants pour assurer le guidage final des aéronefs vers leur position de garage. De plus ces moyens sont souvent inefficaces par temps de brouillard par exemple et de manière générale lorsque les conditions météorologiques sont mauvaises ou qu'il fait nuit. Une intervention humaine est alors nécessaire afin d'éviter à l'aéronef tout risque de collision avec des objets présents sur le sol dans une zone de roulage.

Une autre manière d'éviter des collisions entre un aéronef et des objets présents sur le sol est d'équiper l'aéronef de dispositifs anticollision autonomes et complémentaires des moyens existants sur l'aéroport. Ces dispositifs anticollision permettent notamment d'assurer la protection de l'aéronef sur une très courte distance vis à vis d'objets fixes ou possédant une faible vitesse de déplacement. Parmi ces moyens, des dispositifs comportant des caméras sont notamment utilisés. Les caméras sont cependant inefficaces avec de mauvaises conditions météorologiques. De plus les dispositifs à base de caméras ne permettent au pilote de disposer d'informations précises ni sur la distance entre l'aéronef et un obstacle potentiel, ni sur la vitesse relative de l'aéronef par rapport à l'obstacle.

Pour traiter un large domaine angulaire avec une profondeur de champ suffisante en un temps très court, les caméras peuvent être équipées de zooms ou de dispositifs de pointages électroniques rapides. Les caméras ainsi équipées sont complexes à mettre en oeuvre et ne possèdent pas la fiabilité nécessaire à un dispositif d'anticollision.

D'autres dispositifs à base de LIDAR, signifiant Light Detection And Ranging en langage anglo-saxon, peuvent être utilisés. Les dispositifs d'anticollision utilisant des LIDAR ont cependant les même inconvénients que les dispositifs utilisant des caméras. Des senseurs acoustiques peuvent également être mis en oeuvre dans des dispositifs d'anticollision. Les senseurs acoustiques sont cependant très sensibles aux brouillages et aux perturbations dans la propagation des ondes acoustiques. Tout ceci rend l'emploi de senseurs acoustiques difficile dans un environnement aéroportuaire. La portée des senseurs acoustiques est également trop faible, de l'ordre de quelques mètres, pour convenir à un dispositif d'anticollision. D'autres dispositifs d'anticollision utilisent des technologies radar comme des radars ultra large bande. Ces dispositifs risquent de brouiller d'autres équipements comme les équipements de navigation embarqués à bord des aéronefs. Les radars ultra large bande sont donc soumis, lorsque leur utilisation est autorisée, à une réglementation très restrictive limitant notamment la puissance de l'onde émise. La limitation de la puissance d'émission de ces radars réduit considérablement leur domaine d'utilisation et notamment leur portée. De plus, ces radars ne possèdent pas, pris individuellement, de capacité de discrimination angulaire. Ils ne permettent donc pas une localisation suffisamment précise des obstacles. De tels radars possèdent des capacités de discrimination angulaire intéressantes uniquement lorsqu'ils sont regroupés en réseau de grande dimension, ce qui est impossible à mettre en oeuvre à bord d'un aéronef.

Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un système de détection d'obstacles au sol embarqué sur un porteur. Le système de détection comporte au moins deux radars à ondes continues. Les radars sont notamment reliés à un système d'exploitation des données de détection issues des radars. Le système de détection effectue une localisation d'un obstacle : • selon un axe radial entre un radar et l'obstacle, par un calcul de la distance entre le radar et l'obstacle ; • selon un axe vertical par rapport à un radar, par exemple par un calcul de l'élévation de l'obstacle en utilisant notamment un traitement d'écartométrie monopulse ; • selon un axe horizontal transverse par rapport à un axe de visée d'un radar, par un calcul de la position en azimut de l'obstacle. Le radar peut mesurer la distance entre le radar et l'obstacle par 20 une modulation de fréquence de l'onde émise par le radar, par exemple sur une bande de fréquence de 50 Mhz à 300 Mhz. Le radar peut mesurer la position en azimut de l'obstacle par un traitement SAR. Le radar peut mesurer la position en azimut de l'obstacle par un 25 filtrage Doppler. Un calcul de la vitesse du porteur peut être effectué par un traitement d'un spectre Doppler obtenu à partir d'au moins deux faisceaux d'au moins deux radars. Les deux faisceaux sont par exemple concourants et éclairent une même partie du sol. 30 Un calcul de la vitesse du porteur peut être effectué par un traitement d'un spectre Doppler obtenu à partir d'au moins deux faisceaux d'au moins deux radars. Les deux faisceaux sont par exemple dirigés vers le sol tout en ayant des axes de visée différents. La focale d'un radar peut être ajustée en fonction d'un domaine à 35 éclairer.

Le porteur est par exemple un aéronef.

Le dispositif selon l'invention a notamment pour principaux avantages d'être facile à intégrer à bord d'un aéronef pour un coût réduit, tout en ayant une capacité d'imagerie haute résolution permettant de détecter des obstacles au sol très rapidement.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit, donnée à titre illustratif et non limitatif, et faite 10 en regard des dessins annexés qui représentent : • la figure 1 : un exemple d'implantation d'un réseau de radars selon l'invention sur un aéronef ; • la figure 2a : une vue schématique de dessus d'un radar élémentaire du réseau de radars selon l'invention ; 15 • la figure 2b : une vue schématique de profil du radar élémentaire. • la figure 3a : un premier exemple de mise en oeuvre du réseau de radars selon l'invention sur un aéronef ; • la figure 3b : un deuxième exemple de mise en oeuvre du 20 réseau de radars selon l'invention sur l'aéronef ; • la figure 3c : un troisième exemple de mise en oeuvre du réseau de radars selon l'invention sur l'aéronef ; • la figure 4 : deux faisceaux de détection du radar élémentaire embarqué par l'aéronef pour un calcul d'élévation ; 25 • la figure 5 : un exemple de mise en oeuvre d'un réseau de radars situés en bout d'une aile de l'aéronef ; • la figure 6 : un exemple d'utilisation du réseau de radars selon l'invention.

30 La figure 1 représente un aéronef 1 munis de capteurs 2, 3, 4 selon l'invention. Les capteurs 2, 3, 4 sont des radars à ondes millimétriques continues. Les ondes continues permettent aux radars 2, 3, 4 d'émettre et de recevoir simultanément. Ceci permet de n'avoir aucune zone aveugle lors de d'une détection. Les radars 2, 3, 4 émettent par exemple à une fréquence de 35 l'ordre de 70 Ghz. Les radars 2, 3, 4 forment un réseau de capteurs. Les radars 2, 3, 4 sont par ailleurs reliés à un système de traitement de données de détection 8. Grâce aux données de détection provenant des différents radars 2, 3, 4, le système de traitement de données 8 peut réaliser une image synthétique et dynamique de l'environnement de l'aéronef 1. Cette image synthétique est une vue d'ensemble de la situation aux abords de parties sensibles de l'aéronef 1 comme les ailes 6. Cette vue peut comporter des obstacles fixes mais aussi des obstacles possédant une faible vitesse de déplacement. L'image synthétique est ensuite présentée au pilote de l'aéronef 1 afin qu'il puisse procéder à une manoeuvre d'évitement d'un obstacle si nécessaire. La figure 1 présente un exemple de plusieurs positions possibles pour les radars 2, 3, 4. Chaque position peut accueillir un ou plusieurs radars. Un seul radar par position est représenté sur la figure 1. Les différentes positions des radars 2, 3, 4 sont les suivantes : • un premier radar 2 peut être situé dans le nez 5 de l'aéronef 1 ; • un deuxième radar 3 peut se trouver à chaque intersection notamment avant entre une aile 6 et un fuselage 7 de l'aéronef 1. • un troisième radar 4 peut être positionné sur le bout de chaque aile 6 de l'aéronef 1.

Les radars à ondes millimétriques 2, 3, 4 possèdent une taille réduite qui facilite leur implantation sur un aéronef.

Les figures 2a et 2b représentent de rnanière schématique un radar à ondes millimétriques 9 ainsi que son domaine de couverture horizontale 10. Le radar 9 est un exemple d'un radar élémentaire 9 utilisé dans un réseau de capteurs 2, 3, 4. Une bonne résolution des mesures effectuées par le radar élémentaire 9 est obtenue en effectuant les traitements décrits par la suite selon différents axes de mesures. Selon un axe radial 12 entre le radar élémentaire 9 et un obstacle 13 représenté sur la figure 2a : une modulation en fréquence de l'onde émise par le radar élémentaire 9 sur une bande de fréquence allant par exemple de 50 Mhz à 300 Mhz est associée à un traitement du signal reçu en réponse à l'onde émise bien connu de l'homme du métier. Ces traitements permettent d'obtenir une bonne précision sur la mesure d'une distance radiale entre l'obstacle 13 et le radar élémentaire 9.

Selon un axe vertical 14 représenté sur la figure 2b : une mesure de la hauteur de l'obstacle 13 par rapport au sol 15 peut être obtenue par un traitement d'écartométrie monopulse, en utilisant notamment au moins deux premiers faisceaux 16, 17 d'émission du radar élémentaire 9. Chaque premier faisceau 16, 17 est issu d'une source 19, 20 de détection du radar 9. Les sources 19, 20 des deux premiers faisceaux 16, 17 sont par exemple situées l'une au-dessus de l'autre dans un plan vertical. Une mesure de la hauteur de l'obstacle 13 peut revenir à un calcul de l'élévation d'une partie sommitale de l'obstacle 13 par exemple.

Selon un axe horizontal 18 perpendiculaire à un axe de visée 11 du radar élémentaire 9 représenté sur la figure 2a : un traitement SAR, signifiant Synthetic Aperture Radar en langage anglo-saxon, permet d'obtenir une résolution pour une mesure de la position en azimut de l'obstacle 13 inférieure à un mètre. Un traitement par simple filtrage Doppler permet également d'obtenir de très bons résultats pour la mesure la position en azimut de l'obstacle 13. L'association de l'utilisation d'un radar à ondes millimétriques 9 avec les traitements décrits précédemment permet avantageusement d'avoir un domaine de couverture suffisamment étendu pour que le réseau de capteurs 2, 3, 4 utilise un petit nombre de radars élémentaires 9. Le dispositif de radars selon l'invention possède également une capacité de discrimination permettant une bonne précision sur la localisation d'un obstacle 13.

Les figures 3a, 3b et 3c représentent plusieurs exemples d'implantations possibles de radars élémentaires 9 selon l'invention. Sur chacune des figures 3a, 3b et 3c, sont représentés : • l'aéronef 1 au roulage sur une première piste 21, l'aéronef 1 étant équipé du réseau de capteurs 2, 3, 4 selon l'invention, l'aéronef 1 se déplaçant selon un axe de déplacement 26 notamment parallèle à la première piste 21 ; • un autre aéronef 30 au roulage sur une deuxième piste 22 par exemple perpendiculaire à la première piste 21 ; • un réseau de capteurs 2, 3, 4 selon l'invention comportant au moins un système de traitement des données de détection 8 et au moins deux capteurs 3, 4. L'aéronef 1 et l'autre aéronef 30 se déplacent vers un même point 23, ce 5 déplacement étant susceptible d'engendrer une collision entre les deux aéronefs 1, 30.

La figure 3a représente un premier exemple d'un premier réseau de capteurs 4 selon l'invention. Le premier réseau de capteurs 4 comprend 10 par exemple au moins deux troisièmes radars 4. Les troisièmes radars 4 sont des radars élémentaires 9, tels que représentés sur les figures 2a et 2b. Les troisièmes radars 4 sont disposés sur l'extrémité de chacune des deux ailes de l'aéronef 1. Chaque troisième radar 4 peut utiliser un deuxième faisceau de détection 24 étroit, ayant une ouverture de l'ordre d'une dizaine de degrés 15 en azimut. Le deuxième faisceau 24 de chaque troisième radar 4 est par exemple orienté de manière à ce que les deuxièmes faisceaux 24 de chaque troisième radar 4 se croisent devant l'aéronef 1. Les deuxièmes faisceaux 24 peuvent être orientés de manière à couvrir l'ensemble de la première piste 21 et de des abords directs de la piste 21 sur une largeur correspondant au 20 moins à la largeur de l'aéronef 1 au cours du déplacement de l'aéronef 1. Cette configuration des troisièmes radars 4 et l'orientation des deuxièmes faisceaux 24 permet une détection assurant non seulement une protection des extrémités des ailes de l'aéronef 1 mais également une protection des réacteurs et du nez de l'aéronef 1. 25 Ce type de disposition des troisièmes radars 4 utilise avantageusement un nombre réduit de capteurs. La disposition des troisièmes radars 4 permet de plus de couvrir un domaine de détection suffisant pour la protection de l'aéronef 1 sans utiliser de balayage électronique ou mécanique. Cette disposition des troisièmes radars 4 permet 30 donc la mise en oeuvre de procédés de détection simples. Notamment, cette disposition permet, par le croisement des deuxièmes faisceaux 24, de mettre en oeuvre un traitement par exemple de type SAR permettant d'améliorer la résolution angulaire de la détection par un procédé de séparation Doppler. La configuration des troisièmes radars 4 représentée sur la figure 35 3a permet d'assurer la protection de l'aéronef 1 dans des phases de roulage, par exemple juste après l'atterrissage ou juste avant le décollage. Pendant ces phases, l'aéronef 1 se déplace principalement en ligne droite sur la piste 21. II s'agit donc de protéger principalement les extrémités des ailes de l'aéronef 1 contre d'éventuelles collisions avec d'autres avions, des véhicules de piste, des panneaux de signalisation ou des pylônes d'éclairage situés en bordure de la piste 21. La configuration des troisièmes radars 4 présentée sur la figure 3a est particulièrement adaptée lorsque la vitesse relative de l'aéronef 1 par rapport aux obstacles potentiellement rencontrés est suffisamment importante, de l'ordre de plusieurs dizaines de noeuds.

La portée des troisièmes radars 4 peut être ajustée afin de prendre en compte des contraintes dynamiques liées au déplacement de l'aéronef 1 pendant les phases de roulage. Ces contraintes dynamiques peuvent être par exemple, la vitesse de l'aéronef, ainsi que la distance nécessaire à un arrêt de l'aéronef 1 en cas de freinage d'urgence. Ces contraintes peuvent permettre notamment de définir une distance de sécurité entre l'aéronef 1 et un obstacle éventuel. Une estimation de la vitesse instantanée de l'aéronef 1 porteur de deux deuxièmes radars 3 peut également être faîte. Un traitement Doppler d'un écho sol obtenu à partir de signaux de détection provenant des deux deuxièmes radars 3 permet une mesure précise de la vitesse instantanée de l'aéronef 1. Une estimation de la vitesse peut donc être obtenue à partir du spectre Doppler mesuré à l'aide d'au moins deux capteurs ayant des axes de visée différents. Le spectre Doppler peut aussi être mesuré à l'aide d'au moins deux capteurs ayant des faisceaux croisés et éclairant une même portion du sol. La vitesse calculée de l'aéronef 1 peut permettre d'étalonner les différents radars 2, 3, 4 du réseau de capteurs selon l'invention afin notamment d'ajuster leur portée. En effet, plus la vitesse est faible, plus l'on va chercher à localiser des obstacles proches de l'aéronef dans un champ de détection très large.

De la même manière, une mesure d'une dérive de la trajectoire de l'aéronef par rapport au centre de la piste 21 par exemple peut être effectuée par un traitement Doppler. Dans une autre utilisation, une détection de la distance de l'aéronef par rapport au bord de la piste peut être utilisée afin de faire un suivi de bord de piste.35 La figure 3b représente un deuxième exemple d'un deuxième réseau de capteurs 4 selon l'invention. Le deuxième réseau de troisièmes radars 4 reprend le premier réseau de troisièmes radars 4 complété par au moins deux nouveaux troisièmes radars 4 chacun étant situé au bout d'une aile de l'aéronef 1 par exemple. Les nouveaux troisièmes radars 4 ont un troisième faisceau de détection 25 dirigé selon un axe 26 de déplacement de l'aéronef 1. Les nouveaux troisièmes radars 4 possèdent les mêmes caractéristiques que les troisièmes radars 4 représentés sur la figure 3a. L'orientation d'au moins deux troisièmes faisceaux de détection 25 selon la direction de déplacement de l'aéronef 1 permet de détecter un véhicule 27 s'insérant par exemple sur la piste 21 à une distance de l'aéronef 1 inférieure à la distance de sécurité précédemment définie. Ce véhicule 27 n'est pas détecté par le premier réseau de troisièmes radars 4, le véhicule étant situé suffisamment loin de la piste 21. En ajoutant les deux nouveaux troisièmes radars 4 au bout des ailes dont les troisièmes faisceaux de détection 25 sont dirigés selon l'axe de déplacement 26 de l'aéronef 1, la détection d'un véhicule 27 pénétrant la piste latéralement par rapport à l'axe de déplacement de l'aéronef 1 peut intervenir plus rapidement. La détection de l'autre aéronef 30 est toujours assurée par le deuxième réseau de capteurs 4 selon l'invention.

La figure 3c représente un troisième réseau de capteur 3, 4. Le troisième réseau de capteurs 3, 4 comporte au moins deux troisièmes radars 4 situés notamment au bout des ailes de l'aéronef 1 et au moins deux deuxièmes radars 3 situés par exemple à une intersection avant entre chaque aile de l'aéronef 1 et son fuselage. Les troisièmes faisceaux 25 des troisièmes radars 4 sont dirigés selon l'axe de déplacement 26 de l'aéronef 1. Chacun des quatrièmes faisceaux de détection 28 des capteurs 3 est dirigé de manière à croiser un troisième faisceau 25 d'un troisième radar 4 situé du même côté de l'aéronef 1 que le deuxième radar 3. Les intersections des troisièmes et quatrièmes faisceaux 25, 28 sont donc situées de part et d'autre de l'axe 26 de déplacement de l'aéronef 1. Ce troisième réseau de capteurs 2, 3, 4 permet d'obtenir une discrimination importante pour la détection d'obstacles éventuellement situés 35 sur les bords de la piste 21 comme l'autre aéronef 3C) par exemple.

D'autres configurations de réseau de capteurs 3, 4 sont possibles, elles peuvent par exemple combiner les configurations du premier et du troisième réseau de capteurs 3, 4. L'avantage d'effectuer un croisement des différents faisceaux 24, 25, 28 des capteurs 3, 4 est d'obtenir une meilleure précision de détection grâce à une corrélation des informations de détection recueillies par chaque capteur 3, 4.

La figure 4 représente l'aéronef 1 pourvu d'un deuxième radar 3 placé par exemple à une jonction avant entre le fuselage de l'aéronef 1 et une aile de l'aéronef 1. Le deuxième radar 3 est notamment un radar à ondes millimétriques 9 comme représenté sur les figures 2a, 2b. Le deuxième radar 3 dispose donc d'au moins deux faisceaux de détections 16, 17 se recouvrant. Les deux faisceaux 16, 17 permettent de former des voies de détection permettant de mettre en oeuvre un traitement d'écartométrie classique. L'ouverture des premiers faisceaux 16, 17 peut être de cinq degrés en élévation par exemple. Le traitement d'écartométrie effectué au moyen des informations de détection des deux premiers faisceaux 16, 17 permet une localisation angulaire en élévation d'un éventuel obstacle 13. Ceci permet donc de déterminer la hauteur de l'obstacle 13. Compte tenu du gabarit de l'aéronef 1, la mesure de la hauteur de l'obstacle 13 permet de décider si oui ou non il peut y avoir une collision entre l'aéronef 1 et l'obstacle 13. L'obstacle 13 peut éventuellement passer sous les ailes de l'aéronef 1 ce qui n'implique pas un risque de collision.

La figure 5 représente un exemple d'un premier sous-réseau de capteurs 40 placés en bout d'aile de l'aéronef 1. Trois quatrièmes radars 40 peuvent être placés en bout de l'aile de l'aéronef 1. Parmi ces trois quatrièmes radars 40, deux radars peuvent être des deuxièmes radars 4 comme décrit sur les figures 3a, 3b, 3c. Les deuxièmes radars 4 assurent une protection frontale de l'aéronef 1. Les deux deuxièmes radars 4 ont par exemple des domaines de détection 41, 42 possédant une longue portée afin de sécuriser les déplacements de l'aéronef 1 au roulage comme décrit précédemment. Au moins un autre radar 40 peut être associé aux deuxièmes radars 4. L'autre radar 40 peut être un radar à plus large champ de détection et à plus courte portée que les deuxièmes radars 4. L'autre radar 40 peut ainsi permettre de protéger l'aéronef 1 au cours de manoeuvres effectuées par l'aéronef 1 à très faible vitesse. Ces manoeuvres à très faible vitesse peuvent être exécutées par l'aéronef lorsqu'il arrive à son point de garage par exemple. La vitesse de l'aéronef 1 pendant ce type de manoeuvres est de l'ordre de 15 noeuds. La portée de l'autre radar 40 est alors par exemple d'une trentaine de mètres, avec une ouverture angulaire en azimut d'environ quarante degrés par exemple. L'ouverture en élévation de l'autre radar 40 est de quelques degrés, par exemple huit degrés. L'autre radar 40 est du même type que le radar élémentaire 9, seule la focale de l'antenne de l'autre radar 40 est ajustée au domaine de détection souhaité 43. Les traitements de détection effectués par l'autre radar 40 sont les même que ceux décrit précédemment.

Le réseau de capteur 2, 3, 4 selon l'invention permet donc d'adapter simplement les capacités de détection à différentes situations, les différents types de détection étant assurés par les même radars élémentaires 9 ayant un paramétrage adapté.

La figure 6 représente un exemple de situation de conflit et la mise en oeuvre d'une configuration d'un réseau de capteurs selon l'invention implanté sur l'aéronef 1. Seul un deuxième sous-réseau 50 est représenté sur la figure 6. Le deuxième sous-réseau 50 comporte notamment quatre radars élémentaires 9. Chaque radar élémentaire 9 est paramétré afin de couvrir un domaine de détection particulier. Ainsi sur la figure 6 sont représentés quatre domaines de détection 51, 52, 53, 54. Chaque domaine de détection 51, 52, 53, 54 représenté est associé à un radar élémentaire 9. Ainsi le radar élémentaire 9 associé au premier domaine de détection 51 possède par exemple une courte portée avec un champ de détection large.

Les radars élémentaires 9 associés aux deuxième et troisième domaines de détection 52, 53 possèdent par exemple une moyenne portée par rapport au radar élémentaire 9 associé au premier domaine de détection 51. Le radar élémentaire 9 associé au quatrième domaine de détection 54 est un radar ayant une longue portée par rapport au radar élémentaire 9 associé au premier domaine de détection 51.

Trois obstacles 55, 56, 57 détectés par le deuxième sous-réseau 50 de capteurs sont représentés sur la figure 6. Un premier et un deuxième obstacles 55, 56, représentés de manière ponctuelle, peuvent être des pylônes d'éclairage ou des panneaux de signalisation. Un troisième obstacle 57 est un obstacle de plus grande dimension comme une infrastructure aéroportuaire. Les premier et deuxièmes obstacles 55, 56 proches du bout de l'aile droite de l'aéronef 1 sont détectés par le radar élémentaire 9 associé au premier domaine de détection 51. Le troisième obstacle 57 est détecté par les radars élémentaires 9 associés aux deuxième et troisième domaines de détection 52, 53. Par exemple, le résultat de a détection des premier, deuxième et troisième obstacles 55, 56, 57 peut permettre au système de traitement de données de détection 8, représenté sur la figure 1, d'élaborer une courbe 58 délimitant une zone de sécurité autour des premier, deuxième et troisième obstacles 55, 56, 57. Cette courbe 58 est le résultat de la fusion des informations issues des radars du deuxième sous-réseau de capteurs 50. Les différents points de la courbe 58 sont notamment calculés en fonction : • de la distance entre un obstacle et l'aéronef ; • de la vitesse de rapprochement entre l'avion et l'obstacle.

Les informations de distance obstacle-aéronef et de vitesse relative obstacle-aéronef sont issues des informations de détections. La courbe 58 peut notamment être affichée sur un écran de contrôle, qui peut être situé dans le poste de pilotage de l'aéronef 1. Ceci permet de présenter la situation de l'aéronef 1 par rapport aux obstacles 55, 56, 57 à un pilote de l'aéronef 1 afin qu'il prenne d'éventuelles mesures de sécurité comme un freinage d'urgence ou un évitement, si la situation lui paraît critique.

Le nombre de radars dans le réseau de capteurs 2, 3, 4 selon l'invention n'est pas limité : il s'agit, avec le réseau de capteurs selon l'invention, de couvrir un domaine de détection suffisant pour protéger efficacement les parties sensibles de l'aéronef 1. De la même manière, les emplacements sur l'aéronef 1 des radars du réseau de capteurs selon l'invention peuvent être différents de ceux représentés sur les figures 1, 3a, 3b, 3c, 4, 5, 6. Les emplacements des radars 2, 3, 4 peuvent dépendre notamment de la structure de l'aéronef 1 ou de la position de chaque partie à protéger sur l'aéronef 1. L'invention peut également s'appliquer à tout autre type de porteur se déplaçant au sol.

Les radars utilisés dans le réseau de capteurs selon l'invention possèdent avantageusement des dimensions réduites, un faible poids et consomment avantageusement peu d'énergie. Le dispositif de radars selon l'invention est efficace avec un nombre réduit de capteurs 2, 3, 4. Tout ceci permet d'intégrer facilement le réseau de capteurs 2, 3, 4 sur un aéronef 1. Les radars 2, 3, 4 utilisés dans le système de détection selon l'invention disposent d'un champ de détection étendu. Un pointage précis des faisceauxradars n'est donc pas nécessaire. Ceci donne avantageusement au dispositif selon l'invention une grande souplesse de mise en oeuvre. Un même type de radar élémentaire 9 selon l'invention peut utiliser des focales différentes afin de couvrir l'ensemble du domaine à protéger en association avec plusieurs autres radars élémentaires 9. Le dispositif selon l'invention est avantageusement autonome. En effet, le dispositif permet notamment de calculer la vitesse du porteur par rapport au sol et ainsi paramétrer les radars 2, 3, 4 du dispositif. L'utilisation de procédé de localisation Doppler induit avantageusement un temps de détection très faible d'un obstacle. L'utilisation de radar à ondes millimétriques 9 permet au dispositif 25 selon l'invention d'avoir une bonne capacité de discrimination. De plus, l'utilisation avantageuse de technologies Asga, signifiant Arséniure de Gallium, ou SiGe, signifiant Silicium Germanium, adaptées à une production de masse de radars permet avantageusement d'en réduire le coût unitaire.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Système de détection d'obstacles (13, 55, 56, 57) au sol (15) embarqué sur un porteur (1),caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux radars (2, 3, 4) à ondes continues, reliés à un système (15) d'exploitation des données de détection issues des radars (2, 3, 4), ledit système de détection effectuant une localisation d'un obstacle (13, 55, 56, 57) • selon un axe radial (12) entre un radar (2, 3, 4) et l'obstacle (13, 55, 56, 57), par un calcul de la distance entre le radar (2, 3, 4) et l'obstacle (13, 55, 56, 57) ; ^ selon un axe vertical (14) par rapport à un radar (2, 3, 4), par un calcul de l'élévation de l'obstacle (13, 55, 56, 57) en utilisant un traitement d'écartométrie monopulse ; • selon un axe horizontal (18) transverse par rapport à un axe de visée (11) d'un radar (2, 3, 4), par un calcul de la position en azimut de 15 l'obstacle (13, 55, 56, 57).

2. Système de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le radar (2, 3, 4) mesure la distance entre le radar (2, 3, 4) et l'obstacle (13, 55, 56, 57) par une modulation de fréquence de l'onde émise par le radar (2, 3, 20 4) sur une bande de fréquence de 50 Mhz à 300 Mhz.

3. Système de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le radar (2, 3,

4) mesure la position en azimut de l'obstacle (13, 55, 56, 57) par un traitement SAR. 4. Système de détection selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le radar (2, 3, 4) mesure la position en azimut de l'obstacle (13, 55, 56, 57) par un filtrage Doppler. 30

5. Système de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un calcul de la vitesse du porteur (1) est effectué par un traitement d'un spectre Doppler obtenu à partir d'au moins deux faisceaux (24) d'au moins deux radars (2, 3, 4), les deux faisceaux (24) étant concourants et éclairant une même partie du sol (15). 25

6. Système de détection selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un calcul de la vitesse du porteur (1) est effectué par un traitement d'un spectre Doppler obtenu à partir d'au moins deux faisceaux (24) d'au moins deux radars (2, 3, 4), les deux faisceaux (24) étant dirigés vers le sol (15) et ayant des axes de visée (11) différents.

7. Système de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la focale d'un radar (2, 3, 4) est ajustée 10 en fonction d'un domaine (41, 42, 43, 51, 52, 53, 54) à éclairer.

8. Système de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porteur (1) est un aéronef (1).