FR2960649A1 - Procede de determination de l'erreur d'une mesure de la deviation de l'axe d'un faisceau d'une antenne radar a balayage electronique par rapport a une direction visee - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de détermination de l'erreur de mesure de la déviation de l'axe d'un faisceau d'une antenne radar à balayage électronique par rapport la direction visée, l'antenne étant montée sur une base motorisée. Cette mesure se fait en ramenant le dit faisceau dans la direction d'analyse de la base de mesure par 2 mouvements complémentaires. Le procédé comprend : a) pour N valeurs de pointage du faisceau vers une direction choisie, N étant un entier: une redirection du faisceau vers la direction d'analyse de rayonnement selon un premier et un deuxième mouvement de la base motorisée choisis, le deuxième mouvement étant complémentaire du premier, et une réalisation d'un couple de mesures (1) de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne par rapport à la direction visée, à l'issue du premier mouvement d'une part et du deuxième mouvement d'autre part ; b) pour le i couple de mesure, i étant un entier variant entre 1 et N, un établissement d'un système de deux équations vectorielles (5) tel que : c) une résolution du système d'équations vectorielles (10), de façon à minimiser l'écart entre les deux estimations de la déviation de l'axe du faisceau, et d) une réitération des étapes b) et c) pour les N couples de mesures.
Description
PROCEDE DE DETERMINATION DE L'ERREUR D'UNE MESURE DE LA DEVIATION DE L'AXE D'UN FAISCEAU D'UNE ANTENNE RADAR A BALAYAGE ELECTRONIQUE PAR RAPPORT A UNE DIRECTION VISEE.
L'invention porte sur les mesures liées aux antennes à balayage électronique en particulier, les antennes actives, c'est-à-dire dont les systèmes d'amplification sont incorporés au sein de l'antenne.
Une antenne à balayage électronique active est une antenne dont on peut orienter la direction du faisceau grâce à un dispositif de déphaseurs inclus dans l'antenne. Chaque direction de l'espace correspond à une loi particulière de phase. En d'autres termes, l'application d'une loi de phase appropriée, permet d'orienter le faisceau d'une antenne radar dans une direction choisie. Toutefois, les défauts de réalisation de l'antenne et en particulier des déphaseurs qu'elle incorpore impliquent un écart entre la direction visée par le faisceau et la direction réellement atteinte. Cet écart constitue un paramètre particulièrement important à prendre en compte dans certaines utilisations, par exemple lorsque l'antenne est utilisée pour l'accrochage et la poursuite de cibles (radar, missiles...). Classiquement, la déviation du faisceau par rapport à la direction visée est mesurée dans une base de mesure adaptée dite anéchoïde. Cette base 20 de mesure comprend les éléments suivants : - Une salle d'expérimentation dont les murs, le sol et les plafonds sont tapissés d'absorbants sensibles aux ondes électromagnétiques et qui par conséquent ne provoquent aucun écho venant perturber les mesures 25 A l'intérieur de cette salle d'expérimentation appelée « chambre » sont disposés : o L'Antenne à tester sur un support motorisé permettant de la mettre en mouvement Un dispositif permettant d'émettre vers l'Antenne à tester une onde 30 plane. Ce dispositif peut être simple comme un cornet qui émet directement vers l'Antenne. Quand les antennes sont de taille un peu plus grandes, le dispositif est souvent un peu plus complexe et composé d'un ensemble (miroir, cornet). Le cornet, placé au foyer d'un miroir de type parabolique, émet vers celui-ci qui renvoie vers l'Antenne l'onde plane de test. La condition d'onde plane est décrite par le fait que celle-ci doit posséder des critères d'iso-amplitude et d'iso-phase à la distance à laquelle se trouve l'antenne à tester et sur toute la surface de celle-ci afin que l'onde de test ne porte pas une erreur en elle même susceptible de se superposer à la réponse propre de l'Antenne. Dans le cas d'un cornet simple, l'onde émise n'est réellement plane qu'au bout d'une certaine distance. A contrario, à la sortie du miroir, l'onde possède directement les caractéristiques d'une onde plane. Cette technique permet donc de réduire la taille des chambres anéchoïdes utilisées. Pour cette raison, les chambres équipées d'un miroir s'appellent souvent « Base compacte » L'axe Antenne/Cornet pour une base classique ou Antenne/miroir pour une base compacte est la seule direction dans laquelle on peut mesurer un 15 rayonnement. On l'appellera direction d'analyse du rayonnement.
Pour mesurer la déviation de l'axe du faisceau dans la direction visée, on vient faire coïncider cette direction visée avec la direction d'analyse du rayonnement de la base de mesure, en utilisant les 20 motorisations adéquates de la base motorisée sur laquelle est montée l'antenne. Si l'antenne était parfaite, le zéro de rayonnement coïnciderait avec cette direction d'analyse. Dans le cas réel, le zéro de rayonnement se trouve quelque part dans l'espace autour de cette direction théorique. 25 On rappelle que le zéro de rayonnement correspond à un minimum de puissance de rayonnement pour une voie particulière de l'antenne dite « voie Delta » (par opposition à la « voie Somme », cette dernière étant moins précise). Deux techniques sont principalement utilisées pour déterminer alors la 30 direction réelle et donc la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne. Chacune de ces techniques est basée sur la mesure du niveau de rayonnement ou sur les variations d'une fonction dérivée (comme pour l'écartométrie) jusqu'à trouver un minimum. L'atteinte de ce minimum peut se faire à l'aide de façon mécanique ou 35 électronique, selon l'antenne considérée.
Lorsque la convergence est de type mécanique, on vient faire coïncider mécaniquement la direction de zéro de rayonnement de l'antenne avec la direction d'analyse du rayonnement. Cela est effectué par des mouvements mécaniques locaux autour de la direction de départ. La déviation de l'axe est donnée par les mouvements locaux autour de la direction visée que l'on a dû appliquer pour trouver le zéro de rayonnement. Lorsque la convergence est de type électronique, on corrige via la commande électronique la direction visée par l'antenne jusqu'à ce que la nouvelle direction visée coïncide avec la direction d'analyse du rayonnement de la base de mesure. La déviation de l'axe est donnée par les écarts de commande locaux autour de la direction visée théorique, que l'on a dû appliquer pour trouver le zéro de rayonnement. Dans les deux cas, on obtient, une estimation de la déviation de l'axe. Celle-ci est caractérisée par un vecteur qui donne l'amplitude et la direction de la déviation de l'axe. En répétant cette opération via un maillage de tout l'espace, on obtient une cartographie de déviation de l'axe qui caractérise complètement les différentes déviations du faisceau de l'antenne pour toutes les directions visées. Pour que cette cartographie ait un sens, il ne faut pas que la base de mesure apporte elle-même une perturbation liée par exemple au fait que ses mouvements de rotation sont imparfaits ou que son alignement est défectueux. Généralement, il est préférable que l'erreur apportée à la base de mesure, dite erreur de mesure, soit inférieure à un dixième à la quantité à 25 mesurer. La difficulté de la mesure de déviation de l'axe tient au fait que l'ordre de grandeur que l'on souhaite mesurer est de la classe de 1 milli-radian (mrad). Suivant la règle que l'on vient d'édicter, on demande donc à ce que la base de mesure amène une erreur inférieure à 0,1 mrad soit 0,0057°. 30 Les antennes à balayage électronique, quelle que soit leur application, sont des antennes qui nécessitent d'embarquer beaucoup de composants électroniques. En conséquence ce sont des objets souvent lourds typiquement de la classe 100 kg, voire plus. Pour être capable de générer, via la base de mesure, une erreur inférieure à 0,0057° de positionnement 35 avec de tels objets en mouvement, des contraintes de conception sur les dispositifs de positionnement de la base de mesure et sur les techniques d'alignement de l'antenne sont nécessaires. Cependant, ces contraintes ne sont pas toujours réalisables pour diverses raisons techniques. Dans la plupart des cas, on sera donc contraint de devoir mesurer la déviation de l'axe dans une base de mesure dont l'erreur est au minimum de la classe des quantités à mesurer, voire plusieurs fois la quantité à mesurer. La mesure est donc loin d'être satisfaisante. On peut mettre en évidence ce phénomène grâce à l'expérimentation suivante. Pour mesurer la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne dans une direction donnée, on vient faire coïncider cette direction avec la direction d'analyse du rayonnement de la base de mesure. Pour ce faire, on utilise les angles de motorisation de la base motorisée supportant l'antenne. En théorie, chaque mesure d'une direction donnée du faisceau de l'antenne peut être obtenue à l'aide de deux positions différentes dites complémentaires de la base motorisée. Ainsi, si la base de mesure n'apporte pas d'erreur, les deux mesures de déviation de l'axe du faisceau de l'antenne sont identiques. Dans la réalité, on se trouve en présence de mesures qui peuvent être relativement éloignées l'une de l'autre, voire complètement incohérentes, et ne permettant pas de déterminer quelle est la valeur exacte de la mesure.
L'invention a notamment pour but de résoudre les problèmes énoncés ci-dessus. Ainsi un but de l'invention est donc de déterminer correctement la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne considérée en présence d'erreurs apportées par la base de mesure, sans avoir de surcroît à connaître celles-ci.
A cet effet, selon un aspect de l'invention, il est proposé un procédé de détermination de l'erreur de mesure de la déviation de l'axe d'un faisceau d'une antenne radar à balayage électronique par rapport à une direction dite d'analyse de rayonnement, ladite antenne étant montée sur une base motorisée.
Selon une caractéristique générale de cet aspect, le procédé comprend : a) pour N valeurs de pointage du faisceau vers une direction choisie, N étant un entier, - une redirection du faisceau vers la direction d'analyse de rayonnement selon un premier et un deuxième mouvement de la base motorisée choisis, le deuxième mouvement étant complémentaire du premier, - une réalisation d'un couple de mesures de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne par rapport à la direction de d'analyse de rayonnement, à l'issue du premier mouvement d'une part et du deuxième mouvement d'autre part, b) pour le ième couple de mesure, i étant un entier variant entre 1 et N, un établissement d'un système de deux équations vectorielles tel que : Jdéviationaxe(mouv1) = déviation _ mesurée(mouv;) - E(mouv, ) déviation axe(mouv, c) = déviation mesurée(mouv, c) - e(mouv,c) _ _ où: - déviation _ mesurée(mouv,) et déviation _ mesurée(mouv,c) sont respectivement les vecteurs de mesure de la déviation de l'axe du faisceau pour du ième couple respectivement à l'issue des deux mouvements 15 complémentaires de la base motorisée, - e(mouv;) et e(mouvlc)sont les vecteurs dits vecteurs d'erreur, associés aux erreurs liées au fonctionnement de la base motorisée, respectivement à l'issue des deux mouvements complémentaires de la base motorisée, les dits vecteurs d'erreurs formant les inconnues du système 20 d'équations, et - déviation axe(mouv,) et déviationaxe(mouv;c) sont les deux vecteurs représentatifs de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne à l'issue du premier et du deuxième mouvement de la base motorisée, ces derniers étant théoriquement identiques, 25 c) une résolution du système d'équations vectorielles, de façon à minimiser l'écart entre les deux estimations de la déviation de l'axe du faisceau, et d) une réitération des étapes b) et c) pour les N couples de mesures, correspondant auxdites N valeurs de pointage pour lesquelles on cherche à 30 mesurer la déviation de l'axe. En d'autres termes, l'invention propose d'utiliser l'incohérence énoncée en préambule, pour déterminer correctement la déviation de l'axe en 10 présence des erreurs de mesure, sans avoir à connaître ces erreurs au départ. L'invention a pour avantage de corriger ces erreurs de mesure de façon cohérente et simplement, grâce à la résolution d'un système d'équations.
Selon un mode de mise en oeuvre, la direction d'analyse de rayonnement est donnée par l'axe entre ladite antenne et une base de mesure. Selon un mode de mise en oeuvre, chaque mouvement de la base motorisée est défini par un angle de gisement et un angle de roulis, tels quel ~o les angles de gisements d'un mouvement et du mouvement complémentaire soient de signe opposé, et leurs angles de roulis aient une différence de 180° Selon un mode de mise en oeuvre, la résolution du système d'équations vectorielles comprend : 15 - une projection de chaque vecteur dans un repère local orthonormé formés de deux vecteurs unitaires, choisis autour de la direction visée, de façon à obtenir un nouveau système de quatre équations scalaires, et ; - une injection du nouveau système d'équations au sein d'un solveur scientifique de type logiciel de manière à minimiser ledit écart. 20 Selon un mode de mise en oeuvre, à l'issue de la résolution de l'ensemble des nouveaux systèmes d'équations vectorielles, on obtient un réseau de courbe de correction à partir des couples de vecteurs d'erreur obtenus pour chaque mouvement de la base motorisée, et on corrige chaque vecteur de mesure de la déviation de l'axe du faisceau en leur retranchant le 25 vecteur d'erreur correspondant. Selon un autre aspect, il est proposé un système de détermination de l'erreur d'une mesure de la déviation de l'axe d'un faisceau d'une antenne radar à balayage électronique, réalisé de façon logicielle. Selon une caractéristique générale de cet autre aspect, le système met 30 en oeuvre un procédé tel que décrit ci-avant. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre et d'un mode de réalisation selon l'invention, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : - les figures 1 à 6 illustrent différentes vues d'un mode de réalisation d'un système selon l'invention, - la figure 7 illustre un mode de mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, - les figures 8 et 9 illustrent le principe de recherche de rayonnement par la méthode de convergence mécanique, et - la figure 10 représente un exemple de cartographie obtenue à l'issue de l'application d'un procédé selon l'invention.
On se réfère à la figure 1. Sur celle-ci est représentée de manière simplifiée une antenne ANT montée sur une base motorisée BMOT, le tout vu de coté. Cette base motorisée BMOT comprend deux parties, motorisées de façon indépendante : - une partie PR apte à orienter l'antenne selon un angle de roulis RM, et - une partie PG apte à orienter l'antenne selon un angle de gisement GM, cela de façon à rediriger l'antenne ANT en direction du cornet pour entamer le processus décrit ci-après.
Les déphaseurs incorporés dans l'antenne ANT permettent au faisceau FS de l'antenne ANT d'adopter un angle de gisement e par rapport à l'axe AX de l'antenne. Dans cet exemple, l'onde plane de test est issue d'un cornet CN. Un calculateur CALI extérieur à l'antenne,ou intégré à celle-ci suivant 25 les configurations de testk, permet d'orienter le faisceau électronique FS de l'antenne dans une direction donnée e Le synthétiseur SYN alimente le cornet CN à la fréquence à laquelle on veut faire la mesure. Le moyen d'analyse ANL,un analyseur de réseau en fait, permet d'analyser l'onde émise par le cornet CN et reçue par l'Antenne 3o ANT Un calculateur CAL2 permet de contrôler automatiquement l'ensemble des opérations nécessaires à la mesure (mouvements, enregistrement des mesures, tracé et traitement des résultats) De préférence, l'antenne ANT est montée sur la motorisation PRIPG à 35 l'intérieur d'une chambre anéchoïde, non représentée à des fins de simplification. C'est cette chambre anéchoïde qui peut incorporer un cornet,comme dans l'exemple de la figure 1 ou un couple, de typecornetmiroir, selon la configuration choisie.
La figure 2 illustre l'antenne ANT et sa base motorisée BMOT vues de face, de façon à visualiser le mouvement de roulis MVR de la partie PR de la base motorisée BMOT.
La figure 3 illustre l'antenne ANT et sa base motorisée BMOT vues de 10 dessus, de façon à visualiser le mouvement de gisement MVG de la partie PG de la base motorisée BMOT. On se réfère à présent aux figures 4 à 6 qui illustrent des exemples de mouvements de la base de motorisée BMOT. Ces mouvements ont pour but de ramener le faisceau FS de l'antenne ANT dans la direction de l'axe AX, 15 cette direction étant appelée direction d'analyse de rayonnement.
Sur la figure 4, la partie PR de la base motorisée BMOT effectue une rotation MVR selon un angle RM égal à -90°. A l'issue de cette rotation MVR, le faisceau FS a la position représentée 20 sur la figure 5. La partie PG de la base motorisée BMOT effectue alors une rotation MVG d'un angle égale à 6 de façon à replacer le faisceau de l'antenne ANT dans la direction souhaitée comme l'illustre la figure 6. Selon le principe énoncé en préambule, on souligne que le faisceau 25 aurait pu être replacé à la même position si le premier mouvement de rotation MVR avait été de -90° et le deuxième mouvement MVG avait été de O.
On se réfère à présent à la figure 7 qui illustre un mode de mise en 30 oeuvre d'un procédé selon l'invention. Ce mode de mise en oeuvre est basé sur l'incohérence des mesures mentionnée ci-avant, à savoir l'obtention de deux valeurs de mesure de la déviation de l'axe complètement différentes, alors que les mouvements du moteur sont sensés ramener le faisceau de l'antenne à la même position. 35 Pour ce faire, le mode de mise en oeuvre comprend plusieurs étapes.
Une première étape 1 comprend une réalisation de N couples de mesures de la déviation de l'axe du faisceau, les deux mesures de chaque couple étant respectivement associées à deux mouvements complémentaires de la base motorisée.
Ces deux mouvements sont définis par le fait qu'elles permettent d'orienter le faisceau de l'antenne pour qu'il s'aligne sur la direction d'analyse de rayonnement. Dans ce mode de mise en oeuvre, on considère que la position du faisceau de l'antenne est définie par un couple d'angles de gisement et de 10 roulis, respectivement référencés GA et RA. Le mouvement de la base motorisée est ici défini par un couple d'angles de gisement et de roulis, respectivement référencés GM et RM. Les deux mouvements complémentaires de la base motorisée permettant de ramener le faisceau au même endroit sont définis par les coordonnées 15 angulaires (GM, RM) et (-GM, RM+180°). Chaque couple de mesures comprend une mesure de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne respectivement pour le premier mouvement défini par les coordonnées angulaires (GM, RM) et pour le deuxième mouvement complémentaire défini par les coordonnées angulaires 20 (GM+180°,-RM). De préférence, les mesures sont effectuées de façon à couvrir un maillage choisi. En théorie les mesures de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne devraient être identiques. Dans la réalité, celles-ci diffèrent. 25 Lors d'une deuxième étape 5, on établit alors un système d'équations pour le ième couple de mesures, i étant un entier variant entre 1 et N. II vient: déviation _ axe(mouv;) = déviation _ mesuree(mouv,) - e(mouv; ) déviation _ axe(mouv;c) = déviation _ mesurée(mouv;c) - e(mouv;c) où: 30 - déviation mesurée(mouv;) et déviation_mesurée(mouv;c) sont respectivement les vecteurs de mesure de la déviation de l'axe du faisceau pour du ième couple respectivement à l'issue des deux mouvements complémentaires de la base motorisée,
- e(mouv,) et e(mouv,c) sont les vecteurs dits vecteurs d'erreur, associés aux erreurs liées au fonctionnement de la base motorisée, respectivement à l'issue des deux mouvements complémentaires de la base motorisée, les dits vecteurs d'erreurs formant les inconnues du système d'équations, et déviation_axe(mouv;) et déviation_axe(mouv,c) sont les deux vecteurs représentatifs de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne à l'issue du premier et du deuxième mouvement de la base motorisée, ces derniers étant théoriquement identiques.
Dans cet exemple mouv,= (CM, RM) et mouvc=(GM+180°,-RM). Pour résoudre ces équations, étape 10, on cherche à trouver le couple de vecteurs d'erreur e(mouv,) et e(mouv,c)qui permet de minimiser l'écart entre ces deux mesures de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne. Chaque mesure de la déviation de l'axe peut être projetée dans un repère local constitué de deux vecteurs unitaires orthonormés. Le repère local choisi (site, gisement) est souvent localisé autour de la direction visée. Il vient alors : déviation _ axe(mouv,) = DSus + DCuG , ou : - us est le vecteur unitaire selon l'angle de site, - uG est le vecteur unitaire selon l'angle de gisement, - DS est la déviation de l'axe projetée sur l'axe associé au vecteur unitaire selon l'angle de site us par rapport à la direction visée, et - DG est la déviation de l'axe projetée sur l'axe associé au vecteur 25 unitaire selon l'angle de gisement uG par rapport à la direction visée. Les mesures de la déviation de l'axe déviation_mesurée(mouv,) et déviation_ mesurée(mouv,c) sont quant à elles exprimées naturellement dans ces coordonnées. Si le principe de convergence est mis en oeuvre de façon mécanique, 30 on vient faire coïncider mécaniquement la direction de zéro de rayonnement de l'antenne avec la direction d'analyse du rayonnement. Cela est effectué par des mouvements mécaniques locaux autour de la direction de départ (GM, RM) ou (-GM, RM+180°). Ces mouvements mécaniques locaux sont effectués à partir de la motorisation adéquate : le gisement déjà évoqué et un troisième axe de site plutôt que le roulis.
On rappelle en se basant sur les figures 8 et 9 le principe de la 5 recherche du zéro de rayonnement par la méthode de convergence mécanique. Lorsque l'on est proche du zéro de rayonnement des voies delta de l'antenne (c'est-à-dire dans l'ouverture du lobe principal à -3dB), la tension dite d'écartométrie, bien connue de l'homme du métier varie sensiblement 10 comme une droite en fonction de D0, avec D0 = Opointage - e d'observation comme l'illustre la figure 8. On rappelle que cette tension d'écartométrie se calcule à l'aide de la formule : modulewO1eAl / modulelv01ezl*cos(phasevoieo- phasevoiez). Les différentes étapes de la méthode sont les suivantes : 15 1) On positionne l'antenne (0 pointage) et on mesure la tension d'écartométrie pour 2 angles d'observation 0 distincts d'une valeur égale à environ un tiers d'ouverture de lobe à -3dB ; 2) On en déduit par calcul du segment de droite le lieu 00 d'observation pour lequel la tension d'écartométrie devrait être nulle ; 20 3) On positionne l'antenne sur ce nouvel angle d'observation et on mesure une nouvelle fois la tension d'écartométrie ; 4) On en déduit par le calcul du nouveau segment de droite avec les deux dernières mesures correspondants aux deux dernières 25 positions, le nouveau lieu 00 d'observation pour lequel la tension d'écartométrie devrait être nulle ; 5) On répète les étapes 3 et 4 jusqu'à ce que l'on atteint le plus petit déplacement possible réalisable par la motorisation.
30 Si le principe de convergence est mis en oeuvre de façon électronique, les moteurs sont fixes en position (GM, RM) ou (-GM, RM+1800). On corrige via la commande électronique la direction visée par l'antenne jusqu'à ce que la nouvelle direction visée coïncide avec la direction d'analyse du rayonnement de la base. La déviation de l'axe du faisceau est donnée par les écarts de 35 commande (azimuth, élevation) ou (gisement, site) locaux autour de la direction visée théorique que l'on a dû appliquer pour trouver le zéro de rayonnement. Le principe est le même pour la convergence électronique que pour la convergence mécanique, à l'exception du fait que : - ce sont les commandes de l'antenne que l'on modifie au lieu de l'angle d'observation, et - l'on arrête la convergence lorsque la tension d'écartométrie atteint un certain seuil prédéfini. Dans les deux cas, la mesure de la déviation de l'axe du faisceau 10 s'exprime donc naturellement en fonction des coordonnées angulaires (site, gisement) dans le repère orthonormé (us, uG ). Concernant les erreurs, celles-ci doivent donc également être décomposées sur le même principe que les précédents membres de l'équation. _ e(GM,RM) = ec(GM,RM)UG +es(GM,RM)us 15 e(-GM,RM +180°) = e,(-GM,RM +180°)uG +es(-GM,RM +180°)us où: - eG est la projection de l'erreur sur l'axe selon la direction du vecteur
uG , et - es est la projection de l'erreur sur l'axe selon la direction du vecteur
20 us . On transforme donc le problème en un système de quatre équations qui sont les projections sur les vecteurs orthonormés des deux équations vectorielles du départ. Ces équations sont ensuite injectées dans un solveur scientifique de 25 type logiciel, qui permet de trouver les quatre quantités d'erreur (en considérant les projections) qui minimisent l'écart entre les deux estimations de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne. Différentes techniques et différentes simplifications (symétries supposées de l'erreur par exemple) connues de l'homme du métier peuvent être appliquées pour obtenir un 30 résultat qui ne diverge pas. Les étapes 5 et 10 sont répétées tant que i, incrémenté à l'étape 15 est inférieur ou égal à N Une fois les étapes 5, 10 et 15 réalisées pour toutes les valeurs possibles de i, on procède à une correction de vecteur de mesure, étape 20. En effet, les différentes valeurs obtenues il est possible d'élaborer un réseau de courbes de correction en fonction des différents points physiques de l'espace représenté par les coordonnées angulaires (GM, RM). Ces courbes de corrections correspondent aux quantités qu'il faut retrancher des données mesurées pour trouver la vraie déviation d'axe de l'antenne pour chaque position de mesure de la base motorisée (GM, RM). Il est facile de vérifier que ces courbes sont indépendantes de la fréquence de mesure, ce qui prouve qu'elles sont bien représentatives de défauts mécaniques de la base de mesure.
La figure 10 illustre un exemple d'une cartographie obtenue pour des mesures, une fois que les corrections obtenues selon l'invention aient été 15 appliquées. En chaque point de l'espace correspondant à un angle de faisceau, exprimé en gisement GA et roulis RA, est représenté une flèche dont l'amplitude et la direction donnent la valeur absolue de la déviation d'axe et son orientation. 20 Pour mesurer la déviation d'axe dans la direction (GA, RA), on vient faire coïncider cette direction (GA, RA) avec la direction d'analyse du rayonnement de la base de mesure en utilisant les motorisations (GM, RM). Comme explicité ci-avant, pour chaque direction (GA, RA), il existe deux couples (GM, RM) différents qui permettent de faire la mesure : (GM, RM) et -GM, RM+180°). 25 Les chiffres indiqués sur les rayons du cercle correspondent à l'angle de roulis RA du faisceau de l'antenne (avec une graduation de 15°), et ceux indiqués sur le diamètre horizontal du disque (avec une graduation de 10°) correspondent à l'angle de gisement GA de ce faisceau. Ainsi, on considère des directions dont l'angle de gisement GA varie 30 entre [-70° ; 70°] et l'angle de roulis RA prend les valeurs de -75°, 105°, -90° et 90°. Pour chaque position du faisceau, on réalise deux mesures, pour deux coules d'angles complémentaires, à savoir : (GM, RM) = (-90°, -75°) et 35 (-GM, RM+180°) = (90°, 105°).
Après correction, les déviations du faisceau (RA, GA) pour le premier couple de motorisation (GM, RM)=(-90°, -75°) sont représentées en pointillé. Les déviations du faisceau (RA, GA) pour le deuxième couple de motorisation (-GM, RM+180)=(90°, 105°) sont représentées en trait plein.
Comme on peut le voir, pour chaque mouvement (GM, RM) et son complémentaire (-GM, RM+180°), la plupart des flèches ont la même direction et ne sont plus complètement opposées. Par ailleurs, l'amplitude des flèches est souvent proche pour un mouvement et son complémentaire. Par ailleurs, en variante pour un type d'Antenne donné (Masse et Centre de Gravité fixes), il est possible se contenter de faire la mesure de ces erreurs une fois pour toutes au début d'une série de mesure par la base de mesure par exemple. On applique la double mesure sur le premier type d'antenne exemplaire, on en tire une modélisation des erreurs dans cette configuration. En extrapolant cette modélisation et à l'aide d'une simple mesure, il est possible de corriger directement avec les erreurs en question. Par ailleurs, par précaution et pour s'affranchir des dérives de base au cours du temps, il est possible de faire la double mesure à pour chaque type d'antenne, ou à des moments choisis. Toutefois, si on change de type d'antenne et que la masse et le centre de gravité sont différents, il est préférable de recommencer au moins une fois la double mesure pour le premier type d'antenne afin de déterminer les erreurs de la base dans cette configuration.25
Claims (5)
- REVENDICATIONS1. Procédé de détermination de l'erreur de mesure de la déviation de l'axe d'un faisceau d'une antenne radar à balayage électronique par rapport à la direction visée par ladite antenne, ladite antenne étant montée sur une base motorisée, le procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend : a) dans une première étape (1), pour N valeurs de pointage du faisceau vers une direction choisie, N étant un entier, - une redirection du faisceau vers la direction d'analyse de rayonnement selon un premier et un deuxième mouvement de la base motorisée choisis, le deuxième mouvement étant complémentaire du premier, - une réalisation d'un couple de mesures (1) de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne par rapport à la direction de d'analyse de rayonnement, à l'issue du premier mouvement d'une part et du deuxième mouvement d'autre part, - b) dans une deuxième étape (5), pour le ième couple de mesure, i étant un entier variant entre 1 et N, un établissement d'un système de deux équations vectorielles (5) tel que : déviation axe( mouv;) = déviation mesurée(mouv;) - e(mouv; ) déviation _ axe(mouv;c) = déviation _ mesurée(mouv;c) - e(mouv;c) où: - déviation mesuree(mouv;) et déviation mesurée(mouv;c) sont respectivement les vecteurs de mesure de la déviation de l'axe du faisceau pour du ième couple respectivement à l'issue des deux mouvements 30 complémentaires de la base motorisée, - e(mouv;) et e(mouv;c)sont les vecteurs dits vecteurs d'erreur, associés aux erreurs liées au fonctionnement de la base motorisée, respectivement à l'issue des deux mouvements complémentaires de la base25motorisée, les dits vecteurs d'erreurs formant les inconnues du système d'équations, et - déviation_axe(mouvi) et déviation_axe(mouvlc) sont les deux vecteurs représentatifs de la déviation de l'axe du faisceau de l'antenne à l'issue du 5 premier et du deuxième mouvement de la base motorisée, ces derniers étant théoriquement identiques, c) dans une troisième étape (10, une résolution du système d'équations vectorielles, de façon à minimiser l'écart entre les deux estimations de la déviation de l'axe du faisceau, et 10 d) une itération des deuxième (5) et troisième (10) étapes pour les N couples de mesures, correspondant auxdites N valeurs de pointage.
- 2. Procédé selon l'une la revendication 1, dans lequel chaque 15 mouvement de la base motorisée est défini par un angle de gisement et un angle de roulis, tels quel les angles de gisements d'un mouvement et du mouvement complémentaire soient de signe opposé, et leurs angles de roulis aient une différence de 180°. 20
- 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la résolution du système d'équations vectorielles comprend : - une projection de chaque vecteur dans un repère local orthonormé formés de deux vecteurs unitaires, choisis autour de la direction visée, de façon à obtenir un nouveau système de quatre équations vectorielles, et 25 - une injection du nouveau système d'équations au sein d'un solveur scientifique de type logiciel de manière à minimiser ledit écart.
- 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'issue de la résolution de l'ensemble des nouveaux systèmes d'équations vectorielles, 30 on obtient un réseau de courbe de correction à partir des couples de vecteurs d'erreur obtenus pour chaque mouvement de la base motorisée, et on corrige (20) chaque vecteur de mesure de la déviation de l'axe du faisceau en leur retranchant le vecteur d'erreur correspondant. 35
- 5. Système (SYS) de détermination de l'erreur d'une mesure de la déviation de l'axe d'un faisceau d'une antenne radar à balayage électronique, réalisé de façon logicielle, caractérisé par le fait qu'il met en oeuvre un procédé selon l'une des revendications précédentes.5
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