FR2938073A1 - Procede d'anti-brouillage de radar embarque - Google Patents

Abstract

La présente invention est relative à un procédé d'anti-brouillage de radar embarqué, par exemple sur un avion de combat. Le principe de l'invention repose sur le fait que la fréquence Doppler d'un écho de cible réelle dépend de la projection de la vitesse relative de la cible sur la droite capteur-cible. Les mesures de la vitesse radiale relative de la cible par deux capteurs radar observant la cible sous des angles différents suivent une relation mathématique qui est fonction de la géométrie de la SITAC (situation tactique). Par corrélation entre les mesures des vitesses radiales d'une cible hostile en émission de brouillage effectuées par chacun des deux capteurs, il est possible d'identifier les faux échos dont le Doppler ne respecte pas la géométrie de la SITAC de vraies cibles.

Description

PROCEDE D'ANTI-BROUILLAGE DE RADAR EMBARQUE La présente invention se rapporte à un procédé d'anti-brouillage de radar embarqué.

Dans le domaine d'application de l'antibrouillage de situation tactique aéroportée (dite SITAC , soit : situation des menaces affichées sur écran radar par le SOA, soit System Oriented Architecture), qui est celui de l'invention, les nouvelles générations d'équipements auto-protecteurs aéroportés (sur des avions ou des drones de combat), comportant des brouilleurs à base de mémoires HF numériques (dites DRFM, soit Digital Radio Frequency Memory ) offrent la possibilité de créer de faux échos radar : • positionnés devant ou derrière l'écho de peau réel de la cible (un autre avion, hostile en général), • animés de cinématiques cohérentes en distance et en vitesse radiale relative, • chaque faux écho dispose de sa propre loi de cohérence distance-vitesse radiale relative. Dans le cas d'une pollution intentionnelle (par décepteur) de type multi-plots animés d'un RVGPO/I (Range Velocity Gate Pulse Out / In), il est impossible pour un seul capteur radar de faire la différence entre plusieurs cibles justes détectées et plusieurs faux-plots radar animés d'une loi de type RVGPO/I. Chaque écho vu d'un capteur radar est cohérent en distance et en vitesse radiale relative. Il est vu sous un angle d'observation correspondant à celui de l'écho de peau de cible réelle. Un capteur radar le considère comme une cible qui vient d'être détectée et ouvre donc une nouvelle piste mettant à jour la SITAC affichée à l'opérateur du capteur radar. N'ayant pas de capacité de distinction des faux échos radar des vrais échos cibles, un seul capteur ne peut fournir une SITAC réelle en présence de brouillage mulit-plots animés de RVGPO/I. Classiquement, l'antibrouillage de la SITAC en cas de pollution de type décepteur consiste à : • détecter la présence de faux échos incohérents en distance et vitesse radiale relative pour les multi-plots, • détecter la présence de VDF ( voleur de fenêtre à déception cohérente) par analyse de l'historique du pistage de la cible.

Dans le cas d'une pollution intentionnelle de type multi-plot animés d'un mouvement suivant une loi de type RVGPO/I, il est impossible pour un seul capteur de faire la différence entre plusieurs cibles justes détectées et plusieurs faux-plots radar animés selon une loi de type RVGPO/I. Chaque écho est cohérent en distance, et en vitesse radiale de rapprochement, vu d'un capteur. Il est vu sous un angle d'observation correspondant à celui de l'écho de peau cible réelle. Un capteur radar le considère comme une cible qui vient d'être détectée et ouvre donc une nouvelle piste mettant à jour la SITAC affichée à l'opérateur. N'ayant pas de capacité de distinction des faux échos radar des vrais échos cibles, un seul capteur ne peut fournir une SITAC réelle en présence de brouillage mulit-plots animés de RVGPO/I.

La présente invention a pour objet un procédé d'antibrouillage de la situation tactique radar qui permette de distinguer de faux échos radar des vrais en présence de brouillage intentionnel, et en particulier de brouillage de nouvelle génération de type multi-décepteur ou multi-plots simultanés sur une même cible. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste, à l'aide à chaque fois d'au moins deux stations radar, éloignées l'une de l'autre et pointées sur la même cible, sans être alignées toutes deux avec cette cible, à mesurer la vitesse radiale de cette cible, à corréler à chaque fois les mesures obtenues par deux stations et à identifier les faux échos ne respectant pas la géométrie des vecteurs vitesse relatifs de la cible et des stations radar. Le procédé de l'invention part du fait que la fréquence Doppler de l'écho d'une cible réelle dépend de la projection de la vitesse relative de la cible sur la droite reliant le capteur radar à la cible. Selon le procédé de l'invention, les mesures de la vitesse radiale relative d'une même cible par deux capteurs radar observant cette cible sous des angles différents suivent une relation mathématique qui est fonction de la géométrie des vecteurs vitesse relatifs de la cible et des positions radar (dans la SITAC). Par corrélation entre les mesures des vitesses radiales de la cible hostile en émission de brouillage, mesurées sur au moins 2 plateformes aéroportées, il est possible d'identifier les faux échos dont l'effet Doppler ne respecte pas la géométrie de la SITAC des vraies cibles.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel : - la figure unique est un schéma simplifié servant à expliquer la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

On a schématisé sur la figure unique du dessin une configuration bistatique de capteurs radar, c'est-à-dire à deux plates-formes radar aéroportées 1, 2, au voisinage d'une cible 3, par exemple un avion de combat, étant bien entendu que l'invention peut être mise en oeuvre pour une configuration comportant un plus grand nombre de capteurs radar, auquel cas, les calculs exposés ci-dessous sont répétés à chaque fois pour tous les radars pris deux à deux. Ces plates-formes 1, 2 volent à des vitesses figurées par les vecteurs vitesse respectifs V, et VZ . On appelle a l'angle formé par les lignes de visée des radars des plates-formes 1 et 2 en direction de la cible, VR1 et VR2 les vitesses radiales relatives de la cible 3 mesurées respectivement par ces deux radars, Vrl la projection du vecteur vitesse de la cible G. sur la droite reliant la cible au capteur 1, et Vr2 la projection de ce même vecteur sur la droite reliant la cible au capteur 2., i7 et i 2 les vecteurs unitaires de direction de la cible vis-à-vis de chaque radar. La cible 3, comme toute autre cible à portée radar des deux plates-formes, est caractérisée par chaque radar par : • Une distance radar-cible (respectivement dl, d2 pour les radars 1 et 2) • Un effet Doppler représentatif de la vitesse radiale relative : VR, 17, .ii, û G.ü, V R , = , .û2 ù C.i .

Vr, = VC b~ 1 Vr, = C.û, Les deux couples de mesures (distance et effet Doppler) sont donc représentatifs de la géométrie. Dans les relations ci-dessous, d représente l'inter distance des deux radars. d2 = +dz -2d,d, cos(a) Vr, = V, cos /3

Vr, =Vccos(/3ùa) Les mesures Doppler de la cible par les deux capteurs sont donc reliées entre elles, dans le cas d'une cible réelle, par la relation : 1 Vr, 1 tg/3 = ù + tga Vr, sin a L'angle f3 est l'angle du vecteur vitesse Vc de la cible 3 par rapport à la droite capteur 1 ù cible 3 mesuré à partir des évolutions angulaires de la position des échos 15 radar. L'étape de calculs suivante se rapporte à l'analyse Doppler en présence de pollution par un décepteur cohérent (le VDF en l'occurrence). On notera qu'un voleur de fenêtre ajoute une fréquence Doppler à l'écho radar, et peut être représenté comme une vitesse radiale superposée à la vitesse radiale de la cible. 20 VR, =V,ù+VDF VR, = V,.û, û Vc.ir, + VDF et la vitesse radiale de la cible est déterminée par : Vr, = G.û, +VDF Vr, = G .ii, + VDF Dans le cas d'échos animés d'une vitesse de déception cohérente (VDF), la fréquence Doppler de modulation du signal radar est dé-corrélée de l'angle d'observation de la cible par le radar.

En configuration mono-plate-forme, il n'est pas possible de lever le doute entre le vecteur vitesse de la cible et sa projection sur l'axe plate-forme - cible. En multi plateformes, la comparaison des paramètres des cibles permet alors de caractériser les faux échos d'une SITAC. Par ailleurs, on dispose au sein de la SITAC de chaque plateforme sans ou avec brouillage intentionnel d'une estimation de la vitesse transverse de la cible par analyse de la position angulaire de la cible. Par corrélation des mesures faites en configuration bi-plateforme, on peut donc également estimer l'angle (3 (,t étant l'estimé de 13 à partir de la corrélation biplateforme), à partir de l'équation ci-dessus, soit : Q=Arctg ù 1 +Vj' 1 tga Vr, sin a~ La comparaison entre l'angle f3 du vecteur vitesse estimé par chaque capteur radar (à partir des mesures angulaires de position de chaque radar et du pistage de Kalman sur les 3 axes) et l'angle f3 (déterminé par l'équation ci-dessus, c'est-à-dire estimé par corrélation des mesures des deux capteurs) permet, par principe : • de caractériser les échos de peau de cibles réelles, et donc • de supprimer les faux échos de brouillage intentionnel. La valeur de f3 (valeur estimée par corrélation bi-plastron) ne peut dépasser la valeur estimée par le pistage de la cible dans une fenêtre de 3a autour de la valeur de (3 (valeur estimée par pistage radar).

On notera qu'en l'absence de pollution, pour un capteur radar imprécis en positiomlement angulaire des cibles, on peut ainsi aussi estimer la direction du vecteur vitesse de la cible (l'angle (3) par corrélation des mesures faites en configuration bi-plateforme.

Claims (3)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'anti-brouillage de radar embarqué, caractérisé en ce qu'il consiste, à l'aide à chaque fois d'au moins deux stations radar (1,
2. 2), éloignées l'une de l'autre et pointées sur la même cible (3), sans être alignées toutes deux avec cette cible, à mesurer la vitesse radiale de cette cible, à corréler à chaque fois les mesures obtenues par deux stations et à identifier les faux échos ne respectant pas la géométrie des vecteurs vitesse relatifs de la cible et des stations radar. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque les mesures Doppler réalisées par deux stations radar permettent de vérifier la relation ci-dessous, ces mesures correspondent à une cible réelle, relation dans laquelle (3 est l'angle du vecteur vitesse (V.) de la cible (3) par rapport à la droite reliant le premier capteur (1) à la cible, cet angle étant mesuré à partir des évolutions angulaires de la position des échos radar de la cible, a l'angle formé par les lignes de visée des radars des deux stations en direction de la cible, et Vrl, Vr2 respectivement la projection du vecteur vitesse de la cible (V.) sur la droite reliant la cible au premier 20 capteur (1), et la projection de ce même vecteur sur la droite reliant la cible au deuxième capteur (2): te = ù 1 + Vr- 1 tga Vr, sin a
3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on compare l'angle R du vecteur vitesse estimé par chaque station radar avec l'angle fl estimé par corrélation des mesures des deux stations pour supprimer les 25 faux échos de brouillage intentionnel.