FR2951553A1 - Procede de pistage associant un radar passif a d'autres senseurs - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé pour réaliser la fusion des informations de détection produites par les différents senseurs d'un système de détection formé par un système radar passif comportant différentes bases bistatiques, et par un senseur externe. Le procédé comporte deux phases de traitement. Durant la première phase, on réalise d'abord, pour chaque base bistatique du radar passif, la fusion de plots bistatiques formés par cette base bistatique et de plots bistatiques produits à partir des plots transmis par le senseur externe et projetés dans la base bistatique considérée. On réalise ensuite, en associant toutes les bases bistatiques, un pistage bistatique des plots bistatiques fusionnés et des plots bistatiques provenant du senseur externe non fusionnés. Durant la deuxième phase on élabore un pistage cartésien à partir des plots bistatiques ayant contribué à former des pistes bistatiques. Le procédé permet de former des pistes cartésiennes de trois types: celles formées à partir de plots provenant seulement du radar passif, celles formées à partir de plots provenant seulement du senseur externe et celles formées à partir à partir de plots provenant à la fois du radar passif et du senseur externe. Le procédé peut être étendu au cas où le système de détection comporte plusieurs récepteurs radars et/ou plusieurs senseurs externes.

Description

Procédé de pistage associant un radar passif à d'autres senseurs L'invention concerne le domaine général du pistage radar et de la fusion des informations de détection produites par plusieurs senseurs de natures différentes. II concerne en particulier l'amélioration des capacités de pistage d'un radar passif (RP) grâce à l'utilisation des informations de pistages issus de senseurs externes (radars actifs par exemple).

Les stratégies de fusion données multi-radar, ou plus généralement multi-senseurs reposent sur une fusion des informations de détections élaborées par chaque senseur, dans un repère cartésien commun à l'ensemble de ces senseurs. Par principe, ces stratégies ne tiennent pas compte du caractère bistatique des mesures fournies lorsque l'un de ces senseurs est un radar passif. Elles correspondent donc à des solutions de fusion sous optimales pour ce type de senseur. La fusion des informations délivrées par différents senseurs peut être réalisées au soit au niveau des détections élémentaires (fusion de plots), soit au niveau du pistage (fusion de pistes). Il est connu que la première de ces stratégies est celle qui assure les meilleures performances au prix d'une complexité plus important que la seconde. Par ailleurs, étant donné que pour qu'un système radar passif puisse délivrer des pistes cartésiennes consistantes (c'est à dire suffisamment pertinentes pour pouvoir être fusionnées avec des données issues d'autres senseurs), il est nécessaire que les cibles détectées le soient simultanément sur plusieurs des bases bistatiques qui constituent sa configuration (idéalement au moins trois bases), une approche du type fusion de piste risque de s'avérer pénalisante.

II est à noter en outre que la formation de pistes dans un système radar passif est précédée de diverses étapes de traitement visant en particulier à associer entre eux des plots (i.e. des détections) radars formés à partir de plusieurs bases bistatiques. Une telle configuration offre donc des possibilités, non encore exploitée, de réaliser la fusion d'informations de détection provenant de différents types de senseurs, de manière différente de celle généralement employée. La présente invention vise à définir un schéma de fusion exploitant au mieux l'architecture interne du pistage d'un radar passif pour y incorporer des informations exogènes (provenant d'autres senseurs) susceptibles d'améliorer la qualité de pistage et/ou d'accélérer la mise en piste.

Un but de l'invention consiste proposer une solution permettant de réaliser, de la manière la plus efficace possible, la fusion de données multisenseurs, dans le cas particulier où l'un des senseurs est un système radar passif. Autrement dit l'invention a pour objet d'améliorer la restitution d'une situation aérienne en fusionnant au mieux les détections des cibles provenant d'un radar passif et celles provenant d'autres senseurs.

A cet effet l'invention a pour objet un système de traitement de données pour réaliser la fusion des informations de détection élaborées par un système radar passif avec des informations de détection provenant d'un senseur externe, le système radar passif comportant un ensemble de bases bistatiques, chaque base bistatique étant définie par un récepteur et un émetteur d'opportunité, l'émetteur comportant plusieurs canaux d'émission auxquels correspondent des canaux de réception dans le récepteur, le récepteur élaborant un plot bistatique, ou plot bistatique RP, pour chaque détection réalisée pour un canal donné, et transmettant ces plots au système, les plots bistatiques RP transmis étant groupés en fonction du canal dans lequel la détection correspondante a été réalisée, le senseur externe transmettant au système des plots chainés au cours du temps, formant des pistes externes ou pistes SE, affectées d'un identifiant. Le procédé selon l'invention comporte au moins: - des premier moyens de pistage SE pour transformer chaque plot SE délivré par le senseur externe en un ensemble de plots bistatiques synchronisés sur les instants de mesure du radar passif RP, ou plots bistatiques SE, chaque plot bistatique SE étant associé à une base bistatique donnée, et en un plot cartésien SE; - des moyens de fusion pour réaliser, pour chacune des bases bistatiques considérées, la fusion des plots bistatiques RP élaborés pour les différents canaux relatifs à cette base et des plots bistatiques SE associés à cette base pour former des plots fusionnés, un plot fusionné étant affecté d'un ensemble d'attributs déterminé par la nature des plots bistatiques RP et/ou SE, fusionnés pour former le plot considéré; .- des deuxièmes moyens de pistage pour élaborer, pour chaque base bistatique, des pistes bistatiques de différents types par chainage temporel de plots fusionnés, une piste bistatique étant affectée d'un ensemble d'attributs déterminé par la nature du dernier plot fusionné en date qui lui a été associé; les plots fusionnés utilisés pour former une piste bistatique étant affectés d'un attribut indiquant qu'ils ont été utilisés à cet effet. - des troisièmes moyens de pistage cartésien pour élaborer, pour l'ensemble des bases bistatiques formées à partir d'un même récepteur, des pistes cartésiennes RP ou RP+SE, et des pistes cartésiennes SE ces pistes cartésiennes étant élaborées à partir des plots fusionnés RP produits par les deuxièmes moyens de pistage bistatique et des plots cartésiens SE produits par les premier moyens de pistage SE, une piste cartésienne étant affectée d'un ensemble d'attributs déterminé par la nature des plots, plots fusionnés RP et/ou RP+SE et plots cartésiens SE, qui contribuent à sa formation et à son entretien.

Selon un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, les moyens de pistage SE sont configurés pour transformer chaque plot SE délivré par le senseur externe en un ensemble, de plots bistatiques, ou plots bistatiques SE, synchronisés sur les instants de mesures du radar passif RP, les coordonnées de chaque plot bistatique SE étant obtenues par projection des coordonnées associées au plot SE considéré dans le repère associé à la base bistatique considérée.

Selon un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, les moyens pour réaliser le pistage SE sont en outre configurés de façon élaborer, à partir des plots élaborés par le senseur externe, des plots cartésiens SE dont les attributs sont définis par rapport à un repère cartésien donné, chaque plot cartésien SE étant affectée de l'identifiant de la piste SE auquel le plot SE à l'origine du plot cartésien SE considéré a contribué.

Selon un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, les moyens de fusion produisent et transmettent aux moyens de pistage bistatique, des plots bistatiques fusionnés répartis en trois catégories: - les plots fusionnés RP constitués seulement à partir de plots bistatiques RP élaborés à partir de chaque canal du système radar, les attributs de chaque plot fusionné RP étant déterminés à partir des attributs des plots bistatiques RP lui ayant donné naissance; - les plots fusionnés RP+SE constitués à partir de plots bistatiques RP et d'un plot bistatique SE, les attributs de chaque plot fusionné RP+SE étant déterminés à partir des attributs des plots bistatiques RP et SE lui ayant donné naissance; - les plots bistatiques SE n'ayant pas fait l'objet d'une fusion étant transmis en l'état.

Selon un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, les moyens de pistage bistatique, sont configurés pour élaborer des pistes bistatiques réparties en deux catégories: - les pistes bistatiques RP élaborées seulement à partir de plots fusionnés RP, chaque piste bistatique RP étant constituée par l'ensemble 20 des plots fusionnés RP utilisés pour l'initialiser et l'entretenir; - les pistes bistatiques RP+SE élaborées à partir de plots fusionnés RP et de plots fusionnés SE, chaque piste bistatique RP+SE étant constituée par l'ensemble des plots fusionnés +SE utilisés pour l'initialiser et l'entretenir. Les moyens de pistage bistatique sont également configurés pour 25 identifier les plots fusionnés non utilisés pour élaborer les pistes bistatiques.

Selon un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention les moyens de pistage cartésien comportent: - des moyens pour mettre à jour les pistes cartésiennes déjà formées 30 en tentant d'associer ces pistes avec les plots transmis par les moyens de pistage bistatique et avec des plots cartésiens SE (19) transmis par les moyens de pistage SE; - des moyens pour réaliser l'initialisation de pistes cartésiennes RP et l'initialisation de pistes cartésiennes RP+SE et SE, cette initialisation étant réalisée à partir de plots non associés par les moyens d'association précédents; - des moyens pour entretenir les pistes cartésiennes RP et RP+SE déjà formées; - des moyens pour entretenir les pistes cartésiennes SE déjà formées. Les moyens pour entretenir les pistes cartésiennes RP et RP+SE déjà formées comportent des moyens qui opèrent la fusion des pistes des pistes RP et RP+SE déjà formées et des piste RP et RP+SE nouvelles fournies par les moyens d'initialisation.

Selon l'invention, les pistes cartésiennes sont affectées d'un identifiant cartésien, les moyens de pistage cartésien comportent des moyens qui attribuent un identifiant à chaque nouvelle piste cartésienne initialisée et qui gèrent au cours du temps la liste des identifiants déjà attribués en réaffectant les identifiants attribués à des pistes éliminées à de nouvelles pistes initialisées.

Selon un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, les moyens de pistage cartésien comportent en outre des moyens pour tester la consistance des pistes cartésiennes RP+SE formées, ces moyens déterminant la vraisemblance des associations réalisées et délivrant trois groupes de pistes: - des pistes cartésiennes RP+SE pour lesquelles la consistance est établie, - des pistes cartésiennes requalifiées RP ou SE, ces pistes requalifiées étant issues de pistes cartésiennes RP+SE pour lesquelles la consistance n'est pas établie.

Selon un mode de mise en oeuvre préféré, le test de consistance consistes à comparer la position courante associée à la piste RP+SE considérée et le résultat d'une opération de localisation effectuée à partir des distances bistatiques des plots fusionnés RP associés à cette piste.

Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux 35 appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose l'invention au travers d'un mode de réalisation particulier pris comme exemple non limitatif et qui s'appuie sur les figures annexées, figures qui représentent:

la figure 1, un synoptique global montrant l'agencement des 5 différents moyens constituant le système selon l'invention, ainsi que les données échangées par les différents moyens; - la figure 2, un synoptique présentant les données échangées par les moyens chargés du pistage des plots transmis au système par un senseur externe; 10 - la figure 3, un synoptique décrivant les différents traitements mis en oeuvre par les moyens chargés du pistage des plots transmis au système par un senseur externe; - la figure 4, un synoptique présentant les données échangées par les moyens chargés de réaliser la fusion des plots bistatiques originaires des 15 différents canaux d'une même base bistatique, et les moyens chargés de réaliser un pistage bistatique à partir de ces plots bistatiques fusionnés; - la figure 5, un synoptique décrivant les différents traitements mis en oeuvre par les moyens chargés de constituer des pistes cartésiennes à partir des plots bistatiques fusionnés et des pistes bistatiques formées. 20 Dans la description qui suit, on présente la structure générale du système selon l'invention pour un système de surveillance, pris comme exemple non limitatif, comportant un radar passif, (RP, ou PCL selon l'acronyme de la dénomination anglo-saxonne "Passive Coherent Locator"), 25 constitué d'un récepteur et exploitant plusieurs émetteurs d'opportunité et d'un senseur complémentaire, ou senseur externe (SE). On peut ainsi associer un système radar passif à un ADSB ou "Automatic Dependant Surveillance Broadcast" selon la dénomination anglo-saxonne, un radar primaire, un radar secondaire, ou encore un Iidar par exemple, configuré 30 pour délivrer des pistes dans un référentiel géographique standard du type "système géodésique mondial révision de 1984" ou WGS84 ("World Geodetic System 1984". Dans l'exemple de réalisation décrit, chaque émetteur d'opportunité émet des signaux sur plusieurs canaux fréquentiels chaque canal 35 correspondant à une bande de fréquences définie. Le système radar passif, RP, composé ici d'un seul récepteur, est associé à un seul senseur externe. Cependant il bien entendu possible de concevoir un système selon l'invention adapté à un ensemble plus restreint dans lequel chaque émetteur d'opportunité n'émet que sur un seul canal, de la même façon il est également possible de concevoir un système plus important adapté à un ensemble comportant un radar passif multi-récepteurs et plusieurs senseurs externes. La portée de l'invention n'est donc pas limitée à la structure générique présentée à titre d'exemple.

Comme l'illustre la figure 1, le système selon l'invention 11 comporte plusieurs voies de traitement 12 comportant chacune des moyens de fusion de plots bistatiques 13 et des moyens de pistage bistatiques 14. Chacune des voies de traitement 12 délivre les résultats du traitement réalisé à un des moyens de pistage global 15 ou moyens de pistage cartésien, dont le rôle est de construire et d'entretenir des pistes cartésiennes à partir des plots fusionnés bistatiques produits par chacune des voies de traitement. Selon l'invention ces pistes cartésiennes sont définies dans un repère cartésien commun, un repère centré sur la position du récepteur du système radar passif RP par exemple.

Selon l'invention, les différentes fonctions réalisées par les différentes voies de traitement ainsi que celles réalisées par les moyens de pistage cartésiens peuvent être réalisées par toute méthode de traitement appropriée connue. Aussi, le fonctionnement détaillé des différents moyens n'est pas décrit ici. En revanche, on s'intéresse ici aux caractéristiques de structure et de format des données produites par chaque moyen mis en oeuvre, structure et format qui représentent des caractéristiques essentielles pour permettre la mise en oeuvre de l'architecture selon l'invention.

Comme l'illustre la figure 1, le système 11 selon l'invention est globalement configuré pour traiter les données fournies par le système radar passif RP sous forme de plots bistatiques. Les plots bistatiques issus d'une même base bistatique, c'est-à-dire ayant pour origine le résultat du traitement du signal d'un canal fréquentiel appartenant à la base bistatique, sont ici traités par une même voie de traitement 12. Ainsi le système selon l'invention comporte autant de voies de traitement 12 que le système radar passif RP comporte d'émetteurs d'opportunité. En outre l'émetteur d'opportunité émettant sur différents canaux fréquentiels, le récepteur comporte une pluralité de canaux de réception susceptibles de produire des plots bistatiques. Par suite chaque voie de traitement 12 selon l'invention comporte, comme l'illustre la figure, une pluralité de canaux d'entrée 17 à partir desquels les moyens 13 de fusion des plots bistatiques réalisent l'opération de fusion.

Le système selon l'invention est par ailleurs configuré pour prendre en compte dans chaque voie de traitement 12 les informations de détection produites par un senseur externe, 111 (SE). Ces informations de détection sont ici supposées être transmises au système sous la forme de pistes définies, soit dans un repère propre, soit dans un repère géographique par exemple. Chaque piste est formée d'une suite temporelle de plots produits par le senseur externe et affectée d'un identifiant. A cet effet il comporte des moyens 16 pour formater les informations transmises par le senseur externe de façon à constituer en particulier des plots bistatiques dont les attributs sont relatifs aux différentes bases bistatiques du système radar passif RP. Les plots ainsi constitués forment au niveau de chacune des voies de traitement un canal d'entrée 18 complémentaire séparé des canaux radar 17.

Les figures 2 et 3 illustrent le principe de fonctionnement des moyens 16 chargé de conditionner les données délivrées au système 11 par un senseur externe.

La figure 2 identifie les caractéristiques des entrées/sorties des moyens 16 permettant de réaliser le pistage des plots délivrés par le senseur externe (SE). Comme il a été dit précédemment, le senseur externe est ici supposé transmettre des pistes correspondant aux divers aéronefs qu'il a détectés ou qui se sont signalés à son attention. Comme l'illustre la figure, chaque piste est ici formée par l'enchainement (i.e. l'association, au fil du temps) de plots 111, chaque plot correspondant à la détection d'un objet à un instant donné. Chaque piste est par ailleurs affectée d'un identifiant, ou identifiant SE, qui lui est propre. Les plots 111 formés par le senseur externe, ou plots SE, et constituant une piste sont transmis aux moyens 16 accompagnés de l'identifiant de la piste correspondante. Selon l'invention la fonction des moyens de pistage SE, 16, est de former à partir de chaque plot SE reçu des plots bistatiques dont les attributs correspondent aux différentes voies de traitement 12 mise en oeuvre. Cette fonction consiste principalement à projeter les attributs du plot SE considéré, position, vitesse, etc.., attributs exprimés dans un repère de coordonnées général, le repère géographique WGS84 par exemple, dans les différentes bases bistatiques du système radar RP. Une information 21 relative à la configuration du radar passif RP est à cet effet transmise aux moyens de pistage SE. Cette information comporte, entre autres, les positions du récepteur et des différents émetteurs d'opportunité dans un repère cartésien de référence. A partir d'un canal unique de transmission de plots par lequel transitent les plots SE, les moyens de pistage SE 16 produisent ainsi une pluralité de canaux 18, à travers lesquels les plots bistatiques formés à partir des plots SE sont transmis aux différentes voies de traitement 12. Par suite, si le système compte M voies de traitement, un plot SE donne naissance à m plots bistatiques. II est à noter ici que selon l'invention, la projection d'un plot SE dans les différentes bases bistatiques peut être réalisée par toute méthode appropriée. II est à noter également que dans la mesure où les plots bistatiques formés à partir des plots SE sont destinés à être fusionnés avec des plots bistatiques produits par le système radar passif RP, il est nécessaire, pour réaliser une fusion pertinente, que les moyens de pistage SE 16 soit en mesure de déterminer à quels instants les plots bistatiques doivent être transmis aux différentes voies de traitement. C'est pourquoi les moyens de pistage SE 16 sont configurés de façon à prendre en compte une information de date 22 qui sert de référence de temps commune aux différents moyens constituant le système selon l'invention.

La figure 3 décrit de manière synoptique les différentes opérations réalisées par les moyens de pistage SE 16, ainsi que leur enchainement. Les moyens de pistage SE réalisent principalement quatre opérations.

La première opération 31 consiste à exprimer les attributs des plots transmis par le senseur externe SE dans un repère cartésien commun pris comme référence, un repère centré sur le centre de phase du récepteur constituant le système radar passif RP par exemple. A cet effet les moyens de pistage SE 16 reçoivent, comme il a été dit précédemment, une information 21 sur la position géographique de ce centre de phase. Cette opération produit des plots SE dont les attributs sont exprimés non plus dans le repère du senseur externe mais dans le repère cartésien de référence du radar passif RP.

La deuxième opération 32 réalisée par les moyens 16 de pistage SE consiste à former et à entretenir des pistes à partir des plots SE cartésiens produit par l'opération 31, chaque plot SE cartésien étant déjà affecté de l'identifiant du plot SE initial rattachant ce dernier à une piste formée par le senseur externe. Selon l'invention l'opération de création et d'entretien de pistes cartésiennes met en oeuvre un filtrage linéaire, un filtrage de Kalman par exemple, dont le modèle d'état peut être un modèle à vitesse ou à accélération constante, affecté d'un bruit moyen défini de telle façon que le poids des mesures soit toujours prépondérant par rapport au résultat des équations d'état. Par ailleurs, l'algorithme de filtrage mise en oeuvre est choisi pour qu'une prédiction de l'état d'une piste cartésienne soit produite en l'absence momentanée de plots pouvant contribuer à l'entretien de cette piste. L'opération 32 produit ainsi des pistes cartésiennes qui sont entretenues à la cadence d'apparition des plots SE transmis par le senseur externe. Il est à noter que les plots utilisés pour former des pistes SE cartésiennes étant affecté d'identifiants caractérisant les pistes SE auxquelles ils sont rattachés, la création et l'entretien de pistes SE cartésiennes se trouvent simplifié. En effet l'entretien d'une piste donnée peut être généralement réalisé en ne considérant que les plots qui ont un même identifiant, les plots associés à d'autres identifiants étant a priori destiné à l'entretien d'autres pistes SE cartésiennes. Une piste SE cartésienne est par ailleurs matérialisée, de manière usuelle, par la liste des plots SE cartésiens qui lui sont associés, cette liste étant enrichie au fil du temps, c'est-à-dire à la cadence à laquelle les plots SE sont transmis par le senseur externe.

La troisième opération 33 a pour objet d'établir une synchronisation des informations de détection constituées par les plots SE transmis par le senseur externe et des informations de détection constituées par les plots bistatiques transmis par le récepteur du système radar passif RP. En effet le système radar passif produit des plots bistatiques avec une cadence définie par son fonctionnement propre. Il en va de même pour le senseur externe.

Par conséquent, une synchronisation s'avère nécessaire faute de quoi l'opération de fusion de plots pourrait conduire à la fusion de plots non contemporains et à la formation de pistes bistatiques erronées. Selon l'invention la synchronisation est réalisée en prenant le système radar passif RP comme référence.

Par suite pour chaque piste SE cartésienne existante, on réalise l'estimation des valeurs des attributs du plot SE cartésien correspondant à la piste considéré pour chaque instant pour lequel un plot radar bistatique, ou plot RP bistatique, est produit (cette opération est par exemple réalisée par prédiction).

Les plots SE Cartésiens synchrones ainsi produits sont utilisés par les moyens de pistage SE pour élaborer des plots SE bistatiques, comme cela a été dit précédemment. Par ailleurs, Ils sont également chainés temporellement pour former des pistes SE cartésiennes comme l'illustre la figure 3.

La quatrième opération 34 consiste quant à elle à réaliser la projection proprement dite des plots SE cartésiens dans les différentes bases bistatiques et à délivrer des plots SE bistatiques synchrones des plots RP bistatiques. Cette projection concerne à la fois les valeurs moyennes et les incertitudes des attributs SE cartésiens.

Il est à noter que les plots SE bistatiques transmis aux différentes voies de traitement bistatique 12 est caractérisé par différents attributs comme par exemple la distance et la vitesse bistatiques, ainsi que l'azimut, les valeurs de ces attributs étant affectées chacune d'une incertitude. Par ailleurs chaque plot SE bistatique est caractérisé par l'identifiant de la piste SE qui lui a donné naissance.

La figure 4 qui décrit les signaux échangés par les moyens 13 et 14 constituant chacune des voies de traitement bistatique 12 selon l'invention. Elle décrit également les signaux d'entrée/sortie échangés avec les autres moyens. Comme il a été dit précédemment chaque voie 12 est dédiée à un émetteur donné formant une base bistatique du système radar passif RP.

Elle comporte des moyens 13 configurés pour réaliser la fusion des plots bistatiques 17 de toutes origines (radar passif RP ou senseur externe SE) entre eux. Selon l'invention, la fusion des plots bistatiques peut être réalisée par toute méthode de fusion de plots connue. Cette méthode doit cependant être mise en oeuvre de façon à produire trois groupes de plots fusionnés distincts: - un groupe formé de plots fusionnés 41 résultant de la fusion de plots RP bistatiques seulement ou plots fusionnés RP; - un groupe formé de plots fusionnés 42 résultant de la fusion de plots RP bistatiques et de plots SE bistatiques, ou plots fusionnés RP+SE; 20 - un groupe formé de plots SE bistatiques 43 non fusionnés.

Il est à noter qu'en cas d'exploitation de plusieurs SE, l'identifiant sera modifier pour intégrer l'origine du senseur.

25 Selon l'invention les plots fusionnés radar, ou plots fusionnés RP, produits par les moyens de fusion 13 sont caractérisés par des attributs de même nature que les attributs caractérisant les plots RP bistatiques dont on a réalisé la fusion. Ces attributs sont typiquement la distance bistatique, la vitesse bistatique et l'azimut. A chacun de ces attributs est associé à une 30 précision (écart type de la mesure). Les plots fusionnés RP+SE sont caractérisés par trois types d'attributs: - les attributs caractérisant le plot résultant de la fusion des plots bistatiques RP et le plot bistatique SE, identifiés comme appartenant à la même cible; - les attributs caractérisant le plot résultant de la fusion des plots RP identifiés comme appartenant à la même cible, et - l'identifiant de la piste SE associée au plot SE bistatique intervenant dans la fusion.

Les plots fusionnés RP sont caractérisés par une seul type d'attribut résultant de la fusion des plots RP identifiés comme appartenant à la même cible. Les plots SE quant à eux sont caractérisés par leurs attributs bistatiques et le numéro identifiant la piste SE.

Comme l'illustre la figure 4, une voie de traitement bistatique comporte également des moyens 14 pour réaliser un pistage bistatique multicibles consistant principalement à former et entretenir des pistes bistatiques à partir des plots fusionnés RP, RP+SE et SE formés par les moyens de fusion 13 Selon l'invention, la formation et l'entretien de pistes bistatiques par les moyens de pistage bistatique 14 peuvent être réalisées par mise en oeuvre de toute méthode appropriée connue, cette méthode devant cependant être mise en oeuvre de façon à définir trois groupes de pistes bistatiques distinctes: - des pistes bistatiques RP - des pistes bistatiques RP+SE -des pistes bistatiques SE

Chaque piste étant matérialisée par une structure correspondant à 25 l'estimation, au cours du temps, des paramètres bistatiques de la cible qu'elle représente, cette structure contenant: - un indicateur précisant la nature de la piste (RP, SE ou RP+SE), - un identifiant cartésien (typiquement un numéro) de la piste, attribué à la piste à sa création (par les moyens 55 ou 54), 30 - un vecteur représentant l'état de la piste à l'instant courant, - une matrice représentant la covariance de l'état à l'instant courant, - le plot RP, RP+SE ou SE ayant servi à la mise à jour de la piste à l'instant courant, - l'identifiant SE si la piste a été mise à jour avec un plot fusionné de type RP+SE ou par un plot bistatique de type SE, - l'attribut résultant de la fusion des plots RP si la piste a été mise à jour par un plot fusionné RP+SE. Selon l'invention, la nature d'une piste est fixée par la nature du dernier type de plot bistatique qui a servi à sa mise à jour.

Selon l'invention, la méthode utilisée est mise en oeuvre : 10 - de façon à identifier les plots fusionnés RP n'ayant contribué à la formation d'aucune piste, - de façon à initialiser immédiatement une piste de type SE à partir des plots SE ne contribuant à aucune piste SE existante.

15 Selon l'invention encore, les moyens de pistage bistatique 14 réalisent ainsi le groupement des plots en diverses catégories, chaque plot étant identifié par la catégorie à laquelle il appartient, plots fusionnés RP 112 ayant contribué à la formation de pistes bistatiques RP, plots SE bistatiques 115 ayant contribué à la formation d'une piste bistatiques SE, plots fusionnés 20 RP+SE 113 ayant contribué à la formation de pistes bistatiques RP+SE, ou encore plots fusionnés RP 114 n'ayant contribué à former aucune piste bistatique. Les plots ainsi identifiés sont transmis, comme l'illustre la figure 1 aux moyens 15 de pistage cartésien. Tous les plots contribuant à des pistes bistatiques sont transmis accompagnés de l'identifiant de cette piste. 25 La figure 5 présente un schéma synoptique des différentes opérations réalisées par les moyens 15 de pistage cartésien. La fonction principale de ces moyens consiste, de manière globale, à former et à entretenir des pistes référencées dans un repère cartésien général, ou pistes cartésiennes. Ces 30 pistes sont formées à partir des pistes bistatiques formées par les différentes voies 12 qui constituent le système, à partir des plots bistatiques non utilisés pour former ces pistes bistatiques et à partir des pistes cartésiennes SE produites par les moyens 16 de pistage SE. D'un point de vue fonctionnel, les moyens de pistage cartésien 35 comportent deux chaines de traitement dont la fonction consiste à former et5 entretenir des pistes cartésiennes RP et des pistes cartésiennes RP+SE d'une part et des pistes cartésiennes SE d'autre part. Dans la suite du texte on décrit l'organisation et le fonctionnement global de l'ensemble, objets de l'invention, sans nécessairement détailler le fonctionnement des différents moyens, certaines de ces moyens pouvant mettre en oeuvre des méthodes connues pour réaliser les fonctions dont ils sont chargés. Selon l'invention les moyens de pistage cartésien sont principalement configurés pour former et entretenir des pistes cartésiennes. Cette fonction ~o est assurée tout d'abord en élaborant et en entretenant des pistes cartésiennes, puis en réalisant quand cela est possible la fusion de pistes formées. Le résultat est la formation de pistes fusionnées qui peuvent être classées en trois groupes: - les pistes cartésiennes RP, 116; 15 - les pistes cartésiennes RP+SE, 117; - les pistes cartésiennes SE 118.

Les pistes cartésiennes RP sont initialisées, entretenues et gérées par des moyens 54, 51 et 52, à partir des associations plots-pistes réalisées par 20 des moyens d'association 53. De la même façon, les pistes cartésiennes SE et RP+SE sont initialisées par des moyens 55, à partir des associations plots-pistes réalisées par des moyens d'association 53.

Selon l'invention, les moyens d'association plots-pistes peuvent mettre 25 en oeuvre des méthodes d'association connues non détaillées ici. Cependant ces méthodes sont mises en oeuvre de façon à prendre en compte les différents types de pistes formées et pour réduire au minimum les interruptions de pistes notamment en assurant les transitions entre les différents types de pistes, une piste cartésienne RP+SE pouvant par 30 exemple à un moment se transformer en une piste cartésienne RP ou SE. Les méthodes d'association dépendent en particulier des types de plots et de pistes que l'on associe à un instant donné. Ainsi, si l'association concerne des plots SE et des pistes cartésiennes SE uniquement, l'association peut être simplement réalisée sur la base de l'identifiant de la 35 piste SE produite par le senseur externe, ou identifiant SE, un plot bistatique SE étant associé à une piste cartésienne SE existante lorsque cet identifiant est le même pour le plot SE bistatique et la piste cartésienne SE que l'on veut associer. D'un point de vue fonctionnel, l'association plots-pistes est réalisée en 5 deux étapes: - une première étape consiste à tenter et à réaliser, en résolvant d' éventuels conflits d'association plots-pistes, quand cela est possible, l'association des plots bistatiques fusionnés 112 à 115, et des pistes cartésiennes de même type, les plots bistatiques RP, 112 et 114, avec les 10 pistes cartésiennes RP, les plots bistatiques RP+SE, 113, avec les pistes cartésiennes RP+SE, et les plots SE, 115 ou 19, avec les pistes cartésiennes SE. - une seconde étape consiste à tenter et à réaliser, quand cela est possible, en résolvant les éventuels conflits, l'association de pistes libres 15 (c'est-à-dire non associées à des plots) avec des plots libres de types différents.

Selon l'invention, la première étape d'association est réalisée en écartant d'abord de toute association les plots cartésiens SE déjà associés à 20 des pistes RP+SE. Puis on réalise les trois opérations d'association suivantes: - Association des pistes cartésiennes RP+SE déjà formées avec des plots fusionnés RP+SE, 113. Cette opération permet de définir des pistes cartésiennes RP+SE associées (i.e. "associées à des plots"), des pistes 25 cartésiennes RP+SE libres (i.e. "non associées à des plots") et des plots fusionnés RP+SE libres (i.e. "non associées à des pistes"); - Association des pistes cartésiennes SE déjà formées avec des plots bistatiques SE pistés, 115 ou des plots SE cartésiens 19. Cette opération permet de définir des pistes cartésiennes SE associées, des pistes 30 cartésiennes SE libres et des plots bistatiques SE libres; - Association des pistes cartésiennes RP déjà formées avec des plots RP, 112 ou 114. Cette opération permet de définir des pistes cartésiennes RP associées, des pistes cartésiennes RP libres et des plots fusionnés RP libres. 35 Selon l'invention, la première étape d'association peut être réalisée avec des algorithmes d'association plots/pistes classiques.

Selon l'invention encore, la seconde étape d'association consiste à réaliser des associations croisées pistes libres-plots libres entre des types différents. Ces associations mettent en oeuvre les opérations suivantes: - On vérifie si certaines des pistes cartésiennes SE libres ont des identifiants SE correspondant aux identifiants de plots fusionnés RP+SE libres. Lorsqu'une correspondance est établie la piste cartésienne SE libre est requalifiée en piste cartésienne RP+SE sans que son identifiant cartésien ne change. Par suite, le plot fusionné RP+SE qui est associé à la nouvelle piste RP+SE est supprimé de la liste des plots fusionnés RP+SE libres. - On vérifie si certaines des pistes cartésiennes RP+SE libres d'associations ont des identifiants SE qui correspondent aux identifiants SE de plots bistatiques SE libres. Lorsqu'une correspondance est établie la piste cartésienne RP+SE libre est requalifiée en piste cartésienne SE sans que son identifiant cartésien ne change. Par suite, le plot bistatique SE qui est associé à la nouvelle piste SE est supprimé de la liste des plots bistatiques SE libres. - On teste, de manière analogue à la première étape, si certaines des pistes cartésiennes RP libres peuvent être associées à des plots fusionnés RP+SE libres. Lorsqu'une association est possible, la piste cartésienne RP libre est requalifiée en piste cartésienne RP+SE sans que son identifiant cartésien ne change. Par suite, le plot fusionné RP+SE qui est associé à la nouvelle piste RP+SE est supprimé de la liste des plots fusionnés RP+SE libres. - On teste, de manière analogue à la première étape, si certaines des pistes cartésiennes RP+SE libres peuvent être associées à des plots fusionnés RP libres. Lorsqu'une association est possible, la piste cartésienne RP+SE libre est requalifiée en piste cartésienne RP sans que son identifiant cartésien ne change. Par suite, le plot fusionné RP qui est associé à la nouvelle piste radar est supprimé de la liste des plots fusionnés RP libres. - On teste, de manière analogue à la première étape, si certaines des pistes cartésiennes SE libres peuvent être associées à des plots fusionnés RP libres. Lorsqu'une association est possible, la piste cartésienne SE libre est requalifiée en piste cartésienne RP sans que son identifiant cartésien ne change. Par suite, le plot fusionné RP qui est associé à la nouvelle piste radar est supprimé de la liste des plots fusionnés RP libres. On teste, de manière analogue à la première étape, si certaines des pistes cartésiennes RP libres peuvent être associées à des plots bistatiques SE libres. Lorsqu'une association est possible, la piste cartésienne radar libre est requalifiée en piste cartésienne SE sans que son identifiant cartésien ne change. Par suite, le plot bistatique SE qui est associé à la nouvelle piste SE est supprimé de la liste des plots bistatiques SE libres.

Les moyens d'association 53 délivrent ainsi, comme l'illustre la figure 5, outre des pistes cartésiennes mises à jour, des pistes cartésiennes non mises à jour ainsi que des plots fusionnés libres de toute association qui contribuent à créer le groupe 119 des plots fusionnés RP non associés ces derniers servant par exemple dans des configurations de l'invention où le radar passif RP est multi-récepteurs, pour des associations de récepteur à récepteur. Les plots fusionnés RP+SE et les plots bistatiques SE libres d'associations sont transférés à des moyens 55 chargés de l'initialisation de pistes nouvelles, pistes cartésiennes RP+SE ou pistes cartésiennes SE, tandis que les plots fusionnés RP sont transférés à des moyens 54 chargés de l'initialisation de nouvelles pistes cartésiennes radar. Les méthodes d'initialisation mises en oeuvre, connues par ailleurs, ne sont pas décrites ici. Il est cependant à noter que les moyens d'initialisation 55 créés de nouvelles pistes cartésienne RP+SE ou SE pour chaque plot libre transmis.

L'initialisation du vecteur d'état de la piste RP+SE ou SE ainsi formée est réalisée de manière directe par copie des informations du plot cartésien 19, produit par le module 16, possédant le même identifiant SE.

Selon l'invention, les pistes cartésiennes RP ainsi que les pistes cartésiennes RP+SE sont transmises à des moyens 511 dont le rôle consiste à vérifier la consistance des pistes RP+SE, c'est à dire le bien fondé de l'association de plots et de pistes. Cette vérification est réalisée en comparant la position courante associée à la piste considérée et le résultat d'une opération de localisation effectuée à partir des distances bistatiques des plots fusionnés RP associés à la piste. La localisation est réalisée en considérant les distances associées aux plots bistatiques RP impliqués dans la mise à jour de la piste considérée. Par suite si la localisation réalisée à partir de ces plots est jugée compatible avec la position associée à la piste, le senseur externe et le système radar sont considérés comme délivrant des mesures concordantes et les associations sont validées. En revanche si tel n'est pas le cas, les moyens 511 effectuent une analyse pour déterminer si certains des plots considérés sont erronés (i.e. mal associés). Par suite si certains plots apparaissent comme erronés, ils sont exclus de l'ensemble des plots à associer à la piste considérée. De plus, si tous les plots bistatiques ~o RP sont considérés comme erronés, la piste cartésienne RP+SE considérée est transformée en une piste cartésienne SE et si possible en une piste cartésienne RP. Seule l'une des deux pistes cartésiennes RP et SE ainsi formées conserve l'identifiant cartésien de la piste cartésienne RP+SE démantelée: 15 - si les plots RP bistatiques initialement associés à la piste cartésienne RP+ES étaient issus d'au moins trois bases bistatiques différentes, et si les distances bistatiques associées aux plots RP ayant contribué à la piste conduisent à initialiser une piste cartésienne RP correcte, celle-ci reprend l'identifiant de la piste cartésienne RP+SE démantelé. 20 - sinon, l'identifiant de la piste cartésienne RP+SE démantelée est repris par la piste cartésienne SE.

Les pistes cartésiennes SE sont quant à elles entretenues par des moyens 56, dont la fonction consiste à mettre à jour le vecteur d'état, et la 25 matrice de covariance associée, de chaque piste cartésienne SE avant de procéder à une fusion 53 avec des plots nouvellement transmis. L'entretien de la piste est ici avantageusement simple, le vecteur d'état étant construit par simple recopie du plus récent des plots cartésiens SE associés transmis dans le flux 19. 30 Il est à noter que, contrairement à ce qui se passe pour les pistes cartésiennes RP et RP+SE, pour lesquelles une période de maintien en vie suit classiquement l'instant où la piste apparait en prédiction (i.e libre mais toujours maintenue en vie), si une piste cartésienne SE se retrouve à un instant donné libre de toute association, elle est immédiatement détruite et 35 son identifiant cartésien est remis à disposition.

Selon l'invention, les moyens de pistage cartésiens comportent également des moyens 57 pour réaliser, quand cela est possible, la fusion des pistes cartésiennes RP et des pistes cartésiennes RP+SE. Cette fusion peut être réalisée selon toute méthode de fusion de piste connue. Ces moyens sont associés à des moyens 58 dont la fonction est de procéder à l'élimination des pistes cartésiennes RP et RP+SE mortes, c'est à dire des pistes qui ne sont plus associées à de nouveaux plots fusionnés RP ou RP+SE et qui ne sont pas fusionnées avec d'autres pistes RP ou RP+SE.

Selon l'invention, ces pistes ne sont plus prises en considération et leur identifiants cartésiens propres sont remis à disposition.

Selon l'invention, les moyens de pistage cartésiens comportent encore des moyens 59 pour gérer les identifiants cartésiens attribués aux différentes pistes formées. En principe, chaque piste initialisée se voit attribuer un identifiant cartésien, un numéro par exemple, qu'elle conserve tant qu'elle reste vivante. Lorsqu'une piste cartésienne est considérée comme morte par l'un des moyens 56 et 58 concernés, ce moyen transmet aux moyens 59 l'identifiant cartésien de la piste déclarée morte. Cet identifiant est alors attribué ultérieurement à une nouvelle piste.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Système de traitement de données pour réaliser la fusion des informations de détection élaborées par un système radar passif avec des informations de détection (111) provenant d'un senseur externe, le système radar passif comportant un ensemble de bases bistatiques, chaque base bistatique étant définie par un récepteur et un émetteur d'opportunité, l'émetteur comportant plusieurs canaux d'émission auxquels correspondent des canaux de réception dans le récepteur, le récepteur élaborant un plot bistatique, ou plot bistatique RP, pour chaque détection réalisée pour un canal donné, et transmettant ces plots au système, les plots bistatiques RP transmis étant groupés en fonction du canal dans lequel la détection correspondante a été réalisée, le senseur externe transmettant au système des plots chainés au cours du temps, formant des pistes externes ou pistes SE, affectées d'un identifiant, caractérisé en ce qu'il comporte au moins: - des premier moyens de pistage SE (16) pour transformer chaque plot SE délivré par le senseur externe en un ensemble de plots bistatiques synchronisés sur les instants de mesure du radar passif RP, ou plots bistatiques SE, chaque plot bistatique SE étant associé à une base bistatique donnée, et en un plot cartésien SE; - des moyens de fusion (13) pour réaliser, pour chacune des bases bistatiques considérées, la fusion des plots bistatiques RP élaborés pour les différents canaux relatifs à cette base et des plots bistatiques SE associés à cette base pour former des plots fusionnés, un plot fusionné étant affecté d'un ensemble d'attributs déterminé par la nature des plots bistatiques RP et/ou SE, fusionnés pour former le plot considéré; .- des deuxièmes moyens de pistage (14) pour élaborer, pour chaque base bistatique, des pistes bistatiques de différents types par chainage temporel de plots fusionnés, une piste bistatique étant affectée d'un ensemble d'attributs déterminé par la nature du dernier plot fusionné en date qui lui a été associé; les plots fusionnés utiliséspour former une piste bistatique étant affectés d'un attribut indiquant qu'ils ont été utilisés à cet effet. - des troisièmes moyens de pistage cartésien (15) pour élaborer, pour l'ensemble des bases bistatiques formées à partir d'un même récepteur, des pistes cartésiennes RP ou RP+SE (116, 117), et des pistes cartésiennes SE (118), ces pistes cartésiennes étant élaborées à partir des plots fusionnés RP produits par les deuxièmes moyens de pistage bistatique (14) et des plots cartésiens SE produits par les premier moyens de pistage SE (16), une piste cartésienne étant affectée d'un ensemble d'attributs déterminé par la nature des plots, plots fusionnés RP et/ou RP+SE (114, 115) et plots cartésiens SE (116), qui contribuent à sa formation et à son entretien.
2. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pistage SE (16) sont configurés pour transformer chaque plot SE délivré par le senseur externe (111) en un ensemble, de plots bistatiques, ou plots bistatiques SE (18), synchronisés sur les instants de mesures du radar passif RP, les coordonnées de chaque plot bistatique SE (18) étant obtenues par projection des coordonnées associées au plot SE (111) considéré dans le repère associé à la base bistatique considérée.
3. 3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour réaliser le pistage SE (16) sont en outre configurés de façon élaborer, à partir des plots élaborés par le senseur externe (111), des plots cartésiens SE (19) dont les attributs sont définis par rapport à un repère cartésien donné, chaque plot cartésien SE (19) étant affectée de l'identifiant de la piste SE auquel le plot SE (111) à l'origine du plot cartésien SE (19) considéré a contribué.
4. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fusion (13) produisent et transmettent aux moyens de pistage bistatique (14), des plots bistatiques fusionnés répartis en trois catégories:- les plots fusionnés RP (41) constitués seulement à partir de plots bistatiques RP (17) élaborés à partir de chaque canal du système radar, les attributs de chaque plot fusionné RP (41) étant déterminés à partir des attributs des plots bistatiques RP (17) lui ayant donné naissance; - les plots fusionnés RP+SE (42) constitués à partir de plots bistatiques RP (17) et d'un plot bistatique SE (18), les attributs de chaque plot fusionné RP+SE (42) étant déterminés à partir des attributs des plots bistatiques RP (17) et SE (18) lui ayant donné naissance; - les plots bistatiques SE (43) n'ayant pas fait l'objet d'une fusion étant transmis en l'état.
5. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de pistage bistatique (14), sont configurés pour élaborer des pistes bistatiques réparties en deux catégories: - les pistes bistatiques RP (112) élaborées seulement à partir de plots fusionnés RP (41), chaque piste bistatique RP (112) étant constituée par l'ensemble des plots fusionnés RP (41) utilisés pour l'initialiser et l'entretenir; - les pistes bistatiques RP+SE (113) élaborées à partir de plots fusionnés RP et de plots fusionnés SE, chaque piste bistatique RP+SE étant constituée par l'ensemble des plots fusionnés +SE (42) utilisés pour l'initialiser et l'entretenir; ces moyens (14) étant également configurés pour identifier les plots fusionnés (115) non utilisés pour élaborer les pistes bistatiques.
6. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de pistage cartésien (15) comportent: des moyens (53) pour mettre à jour les pistes cartésiennes déjà formées en tentant d'associer ces pistes avec les plots (112,113,114 et 115) transmis par les moyens de pistage bistatique (14) et avec des plots cartésiens SE (19) transmis par les moyens de pistage SE (16);des moyens (54, 55) pour réaliser l'initialisation de pistes cartésiennes RP et l'initialisation de pistes cartésiennes RP+SE et SE, cette initialisation étant réalisée à partir de plots non associés par les moyens d'association précédents (53) des moyens (51, 511 52, 57 et 58) pour entretenir les pistes cartésiennes RP et RP+SE déjà formées (116, 117); des moyens (56) pour entretenir les pistes cartésiennes SE déjà formées (118); les moyens pour entretenir les pistes cartésiennes RP et RP+SE déjà ~o formées comportant des moyens (57) qui opèrent la fusion des pistes des pistes RP et RP+SE déjà formées et des piste RP et RP+SE nouvelles fournies par les moyens d'initialisation (54, 55).
7. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que, les pistes 15 cartésiennes étant affectées d'un identifiant cartésien, les moyens de pistage cartésien (15) comportent des moyens (59) qui attribuent un identifiant à chaque nouvelle piste cartésienne initialisée et qui gèrent au cours du temps la liste des identifiants déjà attribués en réaffectant les identifiants attribués à des pistes éliminées à de nouvelles pistes 20 initialisées.
8. 8. Système selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens de pistage cartésien (15) comportent en outre des moyens (511) pour tester la consistance des pistes cartésiennes 25 RP+SE formées, ces moyens déterminant la vraisemblance des associations réalisées et délivrant trois groupes de pistes: - des pistes cartésiennes RP+SE pour lesquelles la consistance est établie, - des pistes cartésiennes requalifiées RP ou SE, ces pistes 30 requalifiées étant issues de pistes cartésiennes RP+SE pour lesquelles la consistance n'est pas établie.
9. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le test de consistance consistes à comparer la position courante associée à la 35 piste RP+SE considérée et le résultat d'une opération de localisationeffectuée à partir des distances bistatiques des plots fusionnés RP associés à cette piste.