FR2988177A1 - Procede de pistage passif d'au moins un emetteur electromagnetique exterieur a une plateforme et ensemble de pistage associe - Google Patents

Procede de pistage passif d'au moins un emetteur electromagnetique exterieur a une plateforme et ensemble de pistage associe Download PDF

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Abstract

Le procédé comprend la sélection d'au moins une hypothèse de trajectoire (H1, H2) à tester de l'émetteur électromagnétique (14A, 14B) à pister par rapport à la plateforme (12). Il comporte le calcul d'une différence de phase attendue entre la première antenne de réception (32A, 32B) et la deuxième antenne de réception (32B, 32C) pour au moins un éclairement sélectionné parmi une pluralité d'éclairements reçus, en considérant que l'éclairement sélectionné provient d'un émetteur (14A, 14B) décrivant une trajectoire selon l'hypothèse de trajectoire à tester (H1, H2). Le procédé comporte la validation d'une hypothèse de trajectoire (H1, H2) de l'émetteur électromagnétique (14A, 14B) parmi la ou chaque hypothèse de trajectoire à tester (H1, H2) sur la base des écarts de différences de phases obtenus entre les différences de phases mesurées et les différences de phases attendues pour chaque éclairement sélectionné.

Description

Procédé de pistage passif d'au moins un émetteur électromagnétique extérieur à une plateforme et ensemble de pistage associé La présente invention concerne un procédé de pistage passif d'un émetteur électromagnétique extérieur à une plateforme.
La plateforme est par exemple un engin volant tel qu'un aéronef, un drône et/ou un engin spatial. En variante, la plateforme est un engin naval ou terrestre, tel qu'un navire, un véhicule terrestre, ou encore un porteur immobile. Un tel procédé est propre à être mis en oeuvre pour détecter et pister des émetteurs électromagnétiques variés évoluant autour d'une plateforme. Ceci s'applique notamment à la détection de radars de l'environnement par des récepteurs de guerre électronique désignés par le terme anglais « Electronic Support Measures » ou « ESM ». Pour mettre en oeuvre le pistage d'émetteurs électromagnétiques, la plateforme est munie d'au moins une antenne de réception de signal électromagnétique. En règle générale, la détection d'un émetteur de l'environnement s'effectue lorsque l'antenne de l'émetteur est orientée vers l'antenne de réception, ce qui produit un éclairement de l'antenne de réception. Dans le cas d'un radar émetteur, il arrive souvent que l'émetteur balaie l'espace. La détection par la plateforme est donc potentiellement discontinue. Il s'écoule typiquement quelques secondes entre chaque détection d'un même émetteur. Ainsi, des plots sont obtenus. L'obtention de plots n'est pas suffisante pour caractériser l'émetteur. En effet, il est nécessaire d'attribuer au cours du temps chaque plot reçu à un émetteur particulier, afin d'assurer un suivi de l'émetteur par rapport à la plateforme. Une telle fonctionnalité est généralement appelée « pistage ».
Un tel procédé peut être difficile à mettre en oeuvre. En effet, l'environnement situé autour de la platefornne est souvent constitué de plusieurs émetteurs électromagnétiques. Chaque plot reçu sur l'antenne de réception doit donc être associé au bon émetteur qui en est à l'origine. A cet effet, il est connu de pister des émetteurs électromagnétiques en fonction de paramètres d'origine géométrique, et/ou de paramètres d'origine électromagnétique. Les paramètres d'origine géométrique sont généralement la direction d'arrivée mesurée par l'antenne (gisements seuls ou gisements et sites), et éventuellement la distance supposée séparant l'émetteur de la plateforme, cette distance n'étant pas toujours disponible.
Les paramètres électromagnétiques caractérisent de manière intrinsèque les impulsions de l'émetteur. Ces paramètres sont par exemple la fréquence, la largeur d'impulsion, la période de répétition des impulsions et/ou la modulation intrapulse. Pour mettre en oeuvre un tel pistage, l'article « Electronic War in the Information Age », D. Curtis-Schleher, ARTEC HOUSE, 1999, ISBN 0-890006-526-8, pages 336 à 344, décrit un procédé dans lequel un histogramme de tout ou partie des paramètres précédents est analysé et est comparé avec des domaines de variation a priori des paramètres radars connus. Dans ce procédé, les différents éclairements sont attribués aux différents émetteurs sur la base des histogrammes par comparaison avec les caractéristiques des radars connus. Un tel procédé ne donne pas entière satisfaction. En effet, les émetteurs tels que les radars sont parfois agiles sur tout ou partie des paramètres électromagnétiques, notamment sur la fréquence, la largeur d'impulsion, ou la période de répétition des impulsions.
De ce fait, les paramètres électromagnétiques peuvent changer d'un éclairement à l'autre. Il est donc difficile, voire impossible de pister directement un émetteur par le seul décompte des valeurs des paramètres électromagnétiques. Pour pallier ce problème, il est connu de mettre en place des traitements complexes de reconnaissance des motifs d'agilité, ce qui est fastidieux et parfois imprécis. En outre, la comparaison des paramètres électromagnétiques avec les plages de variation des radars connus présentent des limites. En effet, il est nécessaire de connaître parfaitement les radars émetteurs, ce qui peut être délicat dans le cas de radars « adverses » dont les paramètres ne sont pas publiquement disponibles. De tels radars peuvent également utiliser des valeurs inédites et secrètes dans certaines phases de combat. De plus, des radars différents peuvent être ambigus, c'est-à-dire que les plages de variation de leurs paramètres peuvent se recouper. Ces ambigüités sont par nature insolvables en face de deux radars strictement identiques.
En ce qui concerne les paramètres géométriques, leur exploitation avec les performances de mesure de direction d'arrivée des procédés connus ne permet de discriminer deux émetteurs relativement proches qu'à condition de mettre en oeuvre des ressources matérielles importantes. Ceci peut conduire à ne créer qu'une piste, alors que les plots sont issus de plusieurs émetteurs.
Un but de l'invention est donc d'obtenir un procédé de pistage passif qui permette de pister de manière très précise au moins un émetteur électromagnétique, quelque soit sa nature ou sa plage d'agilité éventuelle. Un autre but de l'invention est d'obtenir un procédé de pistage qui permette de localiser simplement la position et/ou la trajectoire des émetteurs situés autour de la plateforme sans avoir à émettre un signal électromagnétique pour le localiser en distance comme le fait par exemple un radar. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - (a) fourniture sur la plateforme d'au moins un couple d'antennes de réception d'un signal électromagnétique, le couple d'antennes comprenant une première antenne de réception et une deuxième antenne de réception ; (b) réception par chaque antenne de réception d'une pluralité d'éclairements électromagnétiques espacés temporellement; (c) pour chaque éclairement reçu sur le couple d'antennes : - attribution d'une date à l'éclairement reçu ; - mesure, à la date attribuée à l'éclairement reçu, de la fréquence du signal reçu; - détermination, à la date attribuée à l'éclairement reçu, de la position spatiale relative de la première antenne de réception par rapport à la deuxième antenne de réception ; puis - mesure, à la date attribuée à l'éclairement reçu, d'une différence de phase entre l'éclairement reçu par la première antenne de réception et l'éclairement correspondant reçu par la deuxième antenne de réception ; (d) sélection d'au moins une hypothèse de trajectoire à tester de l'émetteur électromagnétique à pister par rapport à la plateforme ; (e) calcul d'une différence de phase attendue entre la première antenne de réception et la deuxième antenne de réception pour au moins un éclairement sélectionné parmi les éclairements reçus, en considérant que l'éclairement sélectionné provient d'un émetteur décrivant une trajectoire selon l'hypothèse de trajectoire à tester ; (f) validation d'une hypothèse de trajectoire de l'émetteur électromagnétique parmi la ou chaque hypothèse de trajectoire à tester sur la base des écarts de différences de phases obtenus entre les différences de phases mesurées et les différences de phases attendues pour chaque éclairement sélectionné. Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - l'étape (f) comporte pour chaque hypothèse de trajectoire à tester, le cumul des écarts des différences de phases de chaque éclairement sélectionné et la validation de l'hypothèse de trajectoire sur la base du cumul des écarts de différences de phases ; - chaque écart de différences de phases définit un vecteur présentant un angle par rapport à un repère fixe, le cumul des écarts de différences de phases effectué à l'étape (f) comportant la somme vectorielle des écarts de différences de phases obtenus pour une pluralité d'éclairements sélectionnés ; - l'étape (f) comporte la sélection d'au moins une première hypothèse de trajectoire à tester et d'au moins une deuxième hypothèse de trajectoire à tester, l'étape (f) comportant une comparaison entre le cumul des écarts de différences de phases obtenu pour la première hypothèse de trajectoire à tester et le cumul des écarts de différences de phases obtenu pour la deuxième hypothèse de trajectoire à tester. - l'étape (f) comporte la détermination de la somme vectorielle présentant le module le plus élevé parmi les hypothèses de trajectoire à tester ; - la différence de phase attendue pour chaque éclairement sélectionné reçu à un instant t est calculée par l'équation : R1(t)A(t) - R1(t)B(t) x F(t) x 2,r [27r] (1 ), où R1(t)A(t) est la distance séparant à l'instant t le point d'émission supposé de l'éclairement électromagnétique sur l'hypothèse de trajectoire à tester et la première antenne de réception, R1(t)B(t) est la distance séparant à l'instant t le point d'émission supposé de l'éclairement électromagnétique sur l'hypothèse de trajectoire à tester et la deuxième antenne de réception, c est la vitesse de la lumière dans le milieu de propagation, F(t) est la fréquence du signal produisant l'éclairement et [2-rr] représente le modulo 2-rr. - il comporte, après l'étape (f), une étape (g) d'attribution à l'émetteur électromagnétique dont la trajectoire a été validée d'au moins une partie des éclairements sélectionnés, sur la base de l'écart de différences de phases obtenu pour chaque éclairement sélectionné ; - l'étape d'attribution comporte, pour chaque éclairement sélectionné, la comparaison de l'écart de différences de phases obtenu pour cet éclairement avec un seuil donné d'écart de différences de phases, et lorsque l'écart de différences de phases obtenu est inférieur au seuil d'écart de différences de phases, l'attribution de l'éclairement sélectionné à l'émetteur électromagnétique ; - il est destiné à pister une pluralité d'émetteurs électromagnétiques distincts, le procédé comportant la mise en oeuvre des étapes (a) à (f) pour chaque émetteur électromagnétique ; - il comporte une étape de fourniture sur la plateforme d'au moins deux couples d'antennes de réception d'un signal électromagnétique, le procédé comportant, pour chaque couple d'antennes de réception, la réception d'une pluralité d'éclairements électromagnétiques ; - il est dépourvu d'étape d'émission d'un signal électromagnétique par chaque antenne de réception ; - il comporte une étape de présélection d'une pluralité d'éclairements sélectionnés à partir de la pluralité d'éclairements électromagnétiques reçus, l'étape de présélection comportant le calcul, pour chaque éclairement électromagnétique reçu d'un écart de différences de phases entre la différence de phase mesurée et une différence de phase attendue, et la sélection de la pluralité d'éclairements sélectionnés parmi les éclairements reçus sur la base de l'écart de différences de phases obtenu et d'un seuil d'écart de différences de phases prédéterminé ; - au moins une antenne de réception est située sur une zone déformable de la plateforme, la plateforme comportant un émetteur de référence destiné à émettre un signal électromagnétique de référence, le procédé comportant la détection du signal électromagnétique de référence émis par l'émetteur de référence par chacune des antennes de réception, puis la détermination de la position spatiale de l'antenne de réception située sur la zone déformable de la plateforme sur la base de la différence de phase mesurée sur le signal de référence entre les antennes de réception ; - l'étape de sélection d'au moins une hypothèse de trajectoire à tester comporte la définition d'une pluralité de direction angulaires sur lesquelles au moins un point d'une hypothèse de trajectoire à tester est situé, la pluralité de directions angulaires étant obtenue à partir de la différence de phase mesurée pour le dernier éclairement reçu, le procédé comprenant en outre avantageusement une détermination d'au moins une région spatiale donnée dans laquelle se trouvent les hypothèses de trajectoire à tester en fonction des mesures d'un capteur additionnel et/ou d'une topographie de terrain. L'invention a également pour objet un ensemble de pistage passif d'un émetteur électromagnétique extérieur à une plateforme, caractérisé en ce qu'il comporte - au moins un couple d'antennes de réception d'un signal électromagnétique destiné à être porté par la plateforme, le couple comportant une première antenne de réception et une deuxième antenne de réception, chaque antenne de réception étant apte à recevoir une pluralité d'éclairements électromagnétiques espacés temporellement ; - un module d'attribution d'une date à chaque éclairement reçu ; - un module de mesure de la fréquence du signal reçu à la date attribuée à chaque éclairement reçu ; - une unité de détermination de la position spatiale relative de la première antenne de réception par rapport à la deuxième antenne de réception à la date attribuée à chaque éclairement reçu ; - un module de mesure d'une différence de phase entre chaque éclairement reçu par la première antenne de réception et l'éclairement correspondant reçu par la deuxième antenne de réception à la date attribuée à chaque éclairement reçu ; - un module de stockage d'au moins une hypothèse de trajectoire à tester de l'émetteur électromagnétique à pister par rapport à la plateforme ; - un module de calcul d'une différence de phase attendue entre la première antenne et la deuxième antenne pour au moins un éclairement sélectionné parmi les éclairements reçus, en considérant que l'éclairement sélectionné provient d'un émetteur décrivant une trajectoire selon l'hypothèse de trajectoire sélectionnée ; - un module de validation d'une l'hypothèse de trajectoire de l'émetteur électromagnétique parmi la ou chaque hypothèse à tester sur la base des écarts de différences de phases obtenus entre la différence de phase mesurée et la différence de phase attendue pour chaque éclairement sélectionné. L'ensemble selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'ensemble comprend un capteur de mesure d'une région spatiale dans laquelle au moins un émetteur à pister se trouve ; - l'ensemble comporte au moins deux couples d'antennes de réception d'un signal électromagnétique, les deux couples formant avantageusement un angle non nul. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en perspective partielle illustrant une première plateforme selon l'invention dans un environnement comprenant une pluralité d'émetteurs illuminant la plateforme, - la Figure 2 est une vue illustrant l'écart de différences de phases mesuré et attendu pour une pluralité d'éclairements électromagnétiques illuminant les antennes de réception de la plateforme, suivant deux hypothèses de trajectoire ; - la Figure 3 est une vue en représentation de Fresnel de l'écart vectoriel cumulé entre les écarts de différences de phase pour la première hypothèse de trajectoire de l'émetteur ; - la Figure 4 est une vue analogue à la Figure 3 pour la deuxième hypothèse de trajectoire ; - la Figure 5 illustre le pistage réalisé, une fois l'hypothèse de trajectoire validée ; - la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 2 pour un deuxième procédé selon l'invention ; - la Figure 7 est une vue analogue à la Figure 6 dans une deuxième étape du deuxième procédé selon l'invention ; - la Figure 8 est une vue analogue à la Figure 3 pour le procédé de la Figure 6 ; - la Figure 9 est une vue analogue à la Figure 4, pour le procédé de la Figure 6 ; - la Figure 10 est un logigramme illustrant les différentes étapes du procédé selon l'invention ; - les Figures 11 et 12 illustrent des exemples d'hypothèses de trajectoire utilisables pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Un premier ensemble 10 de pistage passif selon l'invention est illustré par la Figure 1. L'ensemble 10 est monté sur une plateforme 12 pour pister au moins un émetteur 14A, 14B disposé dans l'environnement extérieur à la plateforme 12. La plateforme 12 est par exemple un engin volant tel qu'un aéronef, un drône ou un engin spatial. En variante, la plateforme 12 est un engin naval ou terrestre, tel qu'un navire ou un véhicule terrestre ou encore est un objet fixe, tel qu'un mât. Dans l'exemple illustré par la Figure 1, la plateforme 12 est un aéronef 16.
L'aéronef 16 comporte de manière connue un fuselage 18, des ailes 20 et un empennage arrière 22. La plateforme 12 et chaque émetteur 14A, 14B sont avantageusement mobiles l'un par rapport à l'autre. Ainsi, dans une variante, la plateforme 12 est mobile par rapport à chaque émetteur 14A, 14B, les émetteurs 14A, 14B étant avantageusement mobiles l'un par rapport à l'autre. En variante, au moins un des émetteurs 14A, 14B est fixe. Dans un mode de réalisation l'émetteur 14A, 14B est un émetteur actif qui comporte par exemple au moins une antenne 24 d'émission d'un signal électromagnétique. L'antenne d'émission 24 est propre à engendrer un signal produisant un éclairement ponctuel ou continu de la plateforme 12 lors du déplacement relatif de la plateforme 12 par rapport à chaque émetteur 14A, 14B.
En variante, l'émetteur 14A, 14B est un émetteur passif tel qu'un réflecteur électromagnétique. Le réflecteur peut être intrinsèque à un objet extérieur à la plateforme 12. Le caractère réflecteur de l'objet peut être créé par sa signature radar. L'émetteur 14A, 14B émet, par exemple un signal électromagnétique sous forme d'impulsions, à une fréquence porteuse dans une bande radio comprise avantageusement entre 500 MHz et 40 GHz. Avantageusement, chaque émetteur 14A, 14B est un radar. Dans un mode de réalisation, au moins un émetteur 14A, 14B est agile, c'est-à- dire que ses paramètres électromagnétiques, tels que sa fréquence, sa largeur d'impulsion, ou sa période de répétition des impulsions varient en fonction du temps. Alternativement, aucun des émetteurs 14A, 14B n'est agile. Dans l'exemple représenté sur la Figure 1, la plateforme 12 est susceptible d'être illuminée par au moins deux émetteurs 14A, 14B différents, évoluant sur des trajectoires RA, RB par rapport à la plateforme 12. Les trajectoires RA et RB sont inconnues avant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Chaque émetteur 14A, 14B est ainsi apte à engendrer un signal électromagnétique susceptible de produire un ou plusieurs éclairements de la plateforme 12. L'ensemble de pistage 10 comporte au moins un couple 30A, 30B d'antennes de réception 32A, 32B, 32C, une unité 34 de détermination du positionnement de chaque antenne 32A, 32B, 32C par rapport à un point fixe sur la plateforme 12, et une unité 36 de traitement recevant les signaux produits par chacune des antennes 32A à 32C et par l'unité de détermination du positionnement 34. Dans l'exemple représenté sur la Figure 1, chaque couple d'antennes 30A, 30B comporte deux antennes 32A, 32B, respectivement 32B, 32C, montées sur la plateforme 12 et espacées spatialement l'une de l'autre. Les antennes 32A à 32C de chaque couple 30A, 30B sont séparées l'une de l'autre par une distance généralement supérieure à 10 fois la longueur d'onde du signal électromagnétique destinée à être captée par les antennes. Les antennes 32A à 32C sont propres à mesurer chaque éclairement électromagnétique 35 provenant d'un émetteur 14A, 14B situé dans l'environnement de la plateforme 12 et à produire un signal représentatif de cet éclairement pour le transmettre à l'unité 36. Comme on le verra plus bas, la mesure comporte une mesure de date, de fréquence, de phase et éventuellement de direction de provenance et de niveau.
Ainsi, pour chaque éclairement 35 reçu ponctuellement par la plateforme 12, les antennes 32A à 32C, de chaque couple 30A, 30B sont aptes à produire chacune un signal représentatif de l'éclairement, les signaux produits par chaque antenne 32A à 32C, étant décalés en phase. Chaque couple 30A, 30B forme ainsi une base interférométrique. Dans l'exemple représenté sur la Figure 1, l'ensemble 10 comporte au moins deux couples 30A, 30B d'antennes distinctes 32A, 32B, respectivement 32B, 32C. Dans cet exemple, au moins une antenne 32B est commune aux deux couples d'antennes 30A, 30B. Les antennes 32A, 32B, 32C des couples d'antennes 30A, 30B lorsqu'elles sont projetées sur un plan normal à la direction d'arrivée du signal électromagnétique émis par l'environnement, définissent dans leur domaine angulaire de couverture un angle non nul, préférentiellement compris entre 45°et 135°. Par ailleurs, dans cet exemple, au moins un couple d'antennes 30A, s'étend dans un plan médian P1 longitudinal de déplacement de la plateforme 12, et au moins un couple d'antennes 30B s'étend dans un plan P2 incliné ou perpendiculaire par rapport au plan P1. Le plan P1 est par exemple sensiblement vertical alors que le plan P2 est sensiblement horizontal lorsque la plateforme 12 est au sol. Dans le cas où la plateforme 12 est un aéronef 16, une antenne 32B est par exemple placée dans le fuselage 18, une antenne 32A est par exemple placée sur l'empennage 22 et une antenne 32C est par exemple placée sur une aile 20.
L'unité de détermination du positionnement 34 est apte à déterminer et à attribuer une date à la position spatiale de chaque antenne 32A à 32C, au cours du temps dans un repère géographique, tel qu'un repère GPS. Cette unité 34 comporte par exemple au moins une centrale de position/attitude, apte à déterminer la position de la plateforme 12 et apte à déterminer une attitude, telle qu'une inclinaison longitudinale ou transversale. Cette unité 34 est par exemple une centrale à inertie 40, avantageusement hybridée GPS, liée à la plateforme 12 et apte à engendrer un signal représentatif de la position et de l'attitude d'un point connu de la plateforme 12. Dans le cas où la plateforme 12 est suffisamment rigide, notamment lorsque les déformées des structures sont plus petites que la fraction de longueur d'onde À du signal reçu rapportée à la précision de mesure de phase dans le domaine fréquentiel de mesures (par exemple 10 GHz pour une différence de phase précise de 0,2 r), la plateforme 12 est considérée comme suffisamment rigide. Dans ce cas, l'unité 36 calcule la position de chaque antenne 32A, 32B, 32C en fonction du signal donné par la centrale à inertie 40 et de la distance supposée fixe entre la centrale 40 et l'antenne 32A à 32C.
En variante, lorsque la plateforme 12 n'est pas suffisamment rigide, une centrale 40 peut être installée au niveau de chaque antenne 32A, 32B, 32C en complément de celle installée en un point fixe de la plateforme 12, et l'unité de traitement 36 calcule la position de chaque antenne 32A à 32C sur la base des signaux reçus de chacune des centrales 40. Dans une autre variante qui sera décrite plus bas, on utilise un émetteur électromagnétique additionnel présent dans la plateforme pour déterminer à chaque instant la position spatiale de chaque antenne 32A, 32B, 32C. L'unité de traitement 36 comporte un module 49 d'attribution d'une date à chaque éclairement reçu, un module 50 de détermination de la fréquence F de chaque éclairement 35 reçu par au moins une des antennes 32A, 32B, 32C à la date attribuée à l'éclairement, et un module 52 de mesure, à la date attribuée à l'éclairement, d'une différence de phase entre le signal reçu pour chaque éclairement 35 par les deux antennes 32A à 32C de chaque couple d'antennes 30A, 30B. L'unité 36 comporte de plus un module 54 de stockage d'au moins une hypothèse de trajectoire relative, avantageusement d'une pluralité d'hypothèses, de trajectoires relatives de l'émetteur à pister par rapport à la plateforme 12. Pour faciliter la compréhension, deux hypothèses de trajectoire H1 et H2 sont représentées sur la Figure 1 pour l'émetteur 14A, et seront décrites en exemple par la suite. En pratique le nombre d'hypothèses testées est supérieur ou égal à 1 et peut atteindre plusieurs centaines. L'unité 50 comporte en outre un module 56 de calcul, pour une pluralité d'éclairements sélectionnés parmi les éclairements reçus 35 par un couple de capteurs 30A, 30B, d'une différence de phase attendue entre les deux antennes 32A à 32C de chaque couple 30A, 30B. L'unité 36 comporte également un module de validation 58 d'une hypothèse de trajectoire H1, H2 de l'émetteur 14A, 14B, sur la base des écarts de différences de phases entre la différence de phase mesurée et la différence de phase attendue pour la pluralité d'éclairements sélectionnés 35, et un module d'attribution 60 propre à attribuer au moins une partie des éclairements sélectionnés 35 à l'émetteur 14A, 14B, dont la trajectoire a été validée. L'unité de traitement 36 est formée par exemple par un calculateur comprenant un processeur et une mémoire, le calculateur étant porté par la plateforme 12. L'attribution de la date comporte par exemple une horloge extérieure aux modules 50, 52, ou une horloge intégrée au module 50, 52.
Le module 50 de détermination de la fréquence est propre à déterminer, à la date attribuée par le module 49, la fréquence F du signal reçu par au moins une antenne 32A à 32C lors d'un éclairement donné 35 de l'antenne. Il est par exemple constitué par un fréquencemètre branché sur une des antennes 32A à 32C.
Le module 52 de mesure d'une différence de phase est apte à mesurer, à la date attribuée par le module 49, la différence de phase des impulsions reçues entre les deux antennes 32A, 32B, respectivement 32B, 32C, de chaque couple 30A, 30B pour chaque éclairement. Comme on le verra plus bas, cette différence de phase est avantageusement mesurée modulo 2r. Ainsi, il n'y a pas de contrainte sur l'ambigOité de différence de phase de chaque couple de capteurs 30A, 30B constituant une base interférométrique. Le module de stockage 54 comporte une base de données d'hypothèses de trajectoires H1, H2, possibles pour un émetteur de signal électromagnétique à pister. Ces hypothèses H1, H2 couvrent le domaine des trajectoires possibles, en termes de distance minimale à la plateforme 12, jusqu'à une distance maximale conforme à la portée de direction des capteurs et à l'horizon radioélectrique de chaque émetteur 14A, 14B en termes de type de mouvement relatif (point immobile, mouvements rectiligne, virages plus ou moins serrés), en terme de vitesse absolue de déplacement, en terme d'altitudes et en terme de direction de déplacement sur la surface terrestre au sol ou en mer.
Le pas des distances augmente en fonction de la distance à la plateforme. En particulier, si la distance testée est grande, le pas peut être augmenté. Ainsi, un grand nombre d'hypothèses de trajectoires relatives peuvent être testées. Ce nombre est par exemple supérieur ou égal à 1, notamment de l'ordre de quelques centaines.
Chaque hypothèse de trajectoire recouvre une profondeur de temps suffisante pour couvrir plusieurs éclairements 35 reçus les uns après les autres, par exemple au moins 4 éclairements 35. Dans le cas où l'hypothèse concerne un émetteur 14A, 14B évoluant sur le sol (émetteur fixe ou véhicule terrestre), un fichier décrivant l'altimétrie du terrain peut être utilisé pour compléter l'hypothèse de trajectoire. La gamme de vitesse des émetteurs 14A, 14B sur les différentes hypothèses de trajectoire H1, H2 est par exemple comprise entre 200 m.s -1 et 600 m.s -1, pour un aéronef ou entre 1 et 20 m.s-1 pour des objets à la surface de la terre ou d'une étendue d'eau avec des pas de vitesse qui dépendent de la distance de l'objet. En particulier, si la distance testée est grande, le pas peut être augmenté.
Différents angles d'inclinaison 01 ou 82 du vecteur vitesse de la trajectoire instantanée de l'émetteur 14A, 14B par rapport à un axe fixe sont testés (voir Figure 11). Des exemples d'hypothèses de trajectoire définies dans le module de stockage sont illustrés par la figure 11.
Sur cette figure, la plateforme 12 se déplace suivant un déplacement D. Lorsqu'à un instant t, la plateforme 12 reçoit un éclairement donné, la différence de phase mesurée par le module 52 permet de définir une pluralité de directions angulaires D1, D2, Dn ambigües à partir desquelles l'éclairement est susceptible d'être reçu. Ces directions angulaires forment des angles respectifs (p1, (p2, cpn par rapport à la plateforme 12 qui résultent de la différence de phase modulo 2-rr mesurée par le module de mesure 52 à l'instant t. Pour chaque direction angulaire donnée, D1, D2, Dn, le module de stockage 54 définit une pluralité de distances possibles dl, d2 de l'émetteur 14A, 14B dont la trajectoire est supposée. Ces distances dl, d2 sont espacées d'un pas choisi, qui dépend de la distance entre la plateforme 12 et l'émetteur 14A, 14B. Pour chaque distance choisie d1, d2, un groupe d'hypothèses de trajectoires est défini et est représenté par les trajectoires H1 à H6, respectivement H1' à H6' ou Hl" à H6", correspondant chacune à un angle 81, 82 supposé de déplacement de l'émetteur 14A, 14B par rapport à la direction angulaire D1, D2, Dn.
Ainsi, dans l'exemple illustré, la première trajectoire H1 représentée sur la figure 11 correspond à un mouvement linéaire à vitesse constante suivant l'angle 81 alors que la deuxième hypothèse H2 correspond à un mouvement linéaire suivant l'angle la 1 avec une accélération constante. Les trajectoires H3 et H4 correspondent à des virages respectivement serrés à droite et moins serrés à droite dans lesquels l'émetteur 14A se déplaçe suivant un angle 81 à l'instant t par rapport à la direction Dl. Les trajectoires H5 et H6 correspondent à des virages respectivement serrés à gauche et moins serrés à gauche, dans lequel l'émetteur 14A se déplace suivant un angle 81 à l'instant t par rapport à la direction Dl.
D'autres angles 82 peuvent être balayés pour définir d'autres hypothèses de trajectoires qui ne sont pas représentées sur la figure 11. De même, pour les hypothèses de trajectoire passant à une distance d2 de la plateforme 12 à l'instant t, des trajectoires Ht à H6' peuvent être définies comme précédemment.
De manière analogue, une pluralité d'hypothèses de trajectoires H1" à H6" peuvent être définies dans une autre direction possible D2 de provenance de l'éclairement reçu faisant un angle (p2 avec la direction de déplacement de la plateforme. Pour réduire le nombre d'hypothèses de trajectoires, il est possible dans certains cas d'utiliser un capteur de direction d'arrivée, qui permet de lever les ambiguïtés de différences de phases entre différentes directions D1, D2 possibles, telle qu'illustrées par la figure 12. Ainsi, dans ce cas il est possible de déterminer approximativement un secteur angulaire cl) à partir duquel provient le dernier éclairement reçu à l'instant t par le couple d'antennes 30A, 30B, ce qui permet de privilégier une direction D1 privilégiée faisant un angle (p1 situé dans le secteur angulaire cl). Ainsi, le nombre d'hypothèses à tester peut être réduit significativement, puisque seules les hypothèses présentes dans la direction D1 détectée par le capteur de direction d'arrivée sont testées. Le capteur de direction d'arrivée, est par exemple un capteur de goniométrie d'amplitude qui mesure le niveau de signal reçu à l'aide des antennes 30A, 30B, ou un interféromètre plus petit non ambigu. Dans une variante, le nombre d'hypothèses à tester peut être réduit par un capteur de distance permettant de déterminer une gamme de distances dans laquelle se trouve l'émetteur 14A à l'instant t. De même, dans ce cas, seules les hypothèses présentes dans cette gamme de distances sont testées. L'estimation de distance est effectuée par exemple en fonction du niveau reçu et de la classe de puissance émise. De même, lorsque l'émetteur 14A, 14B évolue sur le sol, seules les hypothèses de trajectoires présentes sur un fichier décrivant l'altimétrie du terrain peuvent être testées.
Il est ainsi possible de définir un certain nombre d'hypothèses de trajectoire à tester parmi toutes les hypothèses de trajectoire possibles. Le module 56 de calcul des différences de phase attendues est apte à déterminer la différence de phase attendue entre deux antennes 32B, 32A du même couple 30A d'antennes de réception pour chaque éclairement reçu 35, en supposant que l'émetteur 14A, 14B décrit une trajectoire suivant une hypothèse de trajectoire à tester H1, H2. Ainsi, à chaque instant t correspondant à un éclairement donné 35, le module de calcul 56 est apte à déterminer le point d'émission 61A, 61B, 61C respectivement 62A, 62B, 62C supposé de l'éclairement 35 sur l'hypothèse de trajectoire H1, H2, à positionner chaque antenne 32A à 32C de la plateforme 12 par rapport à ce point d'émission, 61A à 61C, 62A à 62C, puis à calculer la différence de phase attendue entre les antennes 32A, 32B, respectivement 32B, 32C, de chaque couple d'antennes 30A, 30B.
Cette différence de phase attendue est avantageusement calculée par l'équation suivante : R1(t)A(t) - R1(t)B(t) x F(t) x 2,r [2,r] (1) où R1(t)A(t) est la distance séparant à l'instant t le point d'émission supposé 61A à 61C de l'éclairement électromagnétique sur l'hypothèse de trajectoire et la première antenne de réception 32A, 32B, R1(t)B(t) est la distance séparant à l'instant t le point d'émission 61A à 61C supposé de l'éclairement électromagnétique sur l'hypothèse de trajectoire et la deuxième antenne de réception 32B, 32C, c est la vitesse de la lumière dans le milieu de propagation; F est la fréquence du signal produisant l'éclairement et [2-rr] représente le modulo 2rr. Le module de validation 58 est apte à balayer chaque hypothèse de trajectoire à tester, et pour chaque hypothèse de trajectoire à tester, à déterminer les écarts de différences de phases entre la différence de phase mesurée et la différence de phase attendue de chaque éclairement 35.
Le module 58 est en outre apte à cumuler les écarts de différences de phases obtenus sur une pluralité d'éclairements sélectionnés 35 pour chaque hypothèse à tester afin de valider l'hypothèse de trajectoire la plus vraisemblable. Les écarts de différences de phases sont avantageusement déterminés vectoriellement, pour être ajoutés les uns aux autres en effectuant une somme vectorielle.
Comme on le verra plus bas, le module 58 sélectionne avantageusement l'hypothèse de trajectoire présentant le module le plus élevé de la somme vectorielle des écarts de différences de phases résultant de plusieurs éclairements 35. Le module d'attribution 60 est apte à attribuer au moins un éclairement sélectionné 35 à l'émetteur 14A, 14B, dont l'hypothèse de trajectoire a été validée. Cette détermination est effectuée sur la base de l'écart de différences de phases entre la différence de phase mesurée et la différence de phase attendue pour chaque éclairement 35, et sur la base d'un seuil prédéterminé. Un premier procédé de pistage selon l'invention va maintenant être décrit, en regard de la Figure 10.
Ce procédé comporte une étape 70 de réception d'une pluralité d'éclairements électromagnétiques 35 sur chaque couple d'antennes 30A, 30B. Pour chaque éclairement reçu, le module 49 attribue une date à l'éclairement. Le procédé comporte ensuite une étape 72 de mesure, pour chaque éclairement 35, à la date attribuée par le module 49, d'une différence de phase entre l'éclairement 35 reçu par la première antenne 32A, 32B du couple d'antennes 30A, 30B, et l'éclairement correspondant reçu par la deuxième antenne 32B, 32C du couple d'antennes 30A, 30B. L'unité 34 détermine, pour éclairement reçu, la position spatiale relative de la première antenne 32A, 32B, par rapport à la deuxième antenne 32B, 32C, à la date attribuée par le module 49. Le procédé comporte alors une étape 74 de sélection d'au moins une hypothèse de trajectoire à tester relative de l'émetteur 14A, 14B par rapport à la plateforme 12. Le procédé comprend ensuite, pour chaque hypothèse de trajectoire à tester, une étape 76 de calcul d'une différence de phase attendue pour au moins une partie des éclairements reçus 35 en considérant que l'émetteur 14A, 14B décrit une trajectoire suivant l'hypothèse de trajectoire à tester, puis une étape 78 de cumul des écarts de différences de phases calculés. Le procédé comporte ensuite une étape 80 de validation d'une hypothèse de trajectoire parmi la ou chaque hypothèse de trajectoire à tester sur la base des écarts de différences de phases mesurés pour la pluralité d'éclairements sélectionnés 35, et une étape 82 d'attribution d'au moins un éclairement 35 à l'émetteur 14A, 14B dont l'hypothèse de trajectoire H1, H2 a été validée. Comme illustré par la Figure 2, à l'étape de réception 70, chaque couple d'antennes 30A, 30B reçoit une pluralité d'éclairements 35 espacés dans le temps. Pour chaque éclairement individuel 35 reçu par un couple d'antennes 30A, 30B, l'éclairement 35 est daté et sa fréquence est déterminée par le module 50 de détermination de la fréquence, à la date attribuée pour chaque éclairement. A l'étape 72, la différence de phase entre les éclairements 35 reçus par les deux antennes 32A, 32B, respectivement 32B, 32C, de chaque couple d'antennes 30A, 30B est mesurée à la date attribuée pour chaque éclairement. La différence de phase mesurée par le module 52 est exprimée modulo 2-rr pour chaque éclairement reçu 35. Sur la Figure 2, la différence de phase mesurée pour chaque éclairement 35 est représentée vectoriellement par la flèche 92 en pointillés, dont l'angle par rapport à un axe donné (horizontal sur la Figure 2) correspond à la différence de phase modulo 2-rr.
Puis, à l'étape 74, au moins une hypothèse de trajectoire à tester de l'émetteur 14A, 14B, par rapport à la plateforme 12 est sélectionnée parmi une pluralité d'hypothèses de trajectoire possibles stockées dans le module de détermination 54. En pratique, une pluralité d'hypothèses de trajectoires à tester sont sélectionnées pour être balayées successivement. Sur la Figure 2, l'analyse de deux hypothèses de trajectoires H1, H2 est représentée à titre d'exemple.
La sélection des hypothèses de trajectoire s'effectue comme décrit précédement, notamment en privilégiant les hypothèses définies à partir des directions angulaires possibles D1, D2 de provenance du dernier éclairement reçu, sur la base de la différence de phase mesurée pour cet éclairement par le module de mesure 52.
Pour chaque hypothèse de trajectoire H1, H2, l'étape 76 de calcul comporte le calcul d'une différence de phase attendue pour chaque éclairement reçu 35 en considérant que l'émetteur 14A se déplace suivant l'hypothèse de trajectoire H1, H2, en fonction du temps. A cet effet, le module de calcul 56 détermine la différence de phase attendue par l'équation (1) énoncée ci-dessus en fonction des distances séparant à la date attribuée à chaque éclairement 35, le point d'émission supposé 61A à 61C respectivement 62A à 62C le long de l'hypothèse de trajectoire H1, H2, et l'antenne de réception 32A, 32B, et en fonction de la fréquence F. Le calcul est effectué modulo 2 "T. Pour chaque éclairement reçu 35, une différence de phase attendue 94 est obtenue et est représentée par une flèche en traits pleins sur la Figure 2. Puis, pour chaque éclairement sélectionné 35, l'écart de différences de phases entre la différence de phase attendue 94 et la différence de phase mesurée 92 est calculé. Avantageusement, le calcul est effectué sous forme vectorielle. L'écart de différences de phases est alors exprimé par un vecteur 96 (visible sur la Figure 3 ou sur la Figure 4) dont l'orientation par rapport à un axe repère est égale à la différence de phase observée, et dont le module est unitaire. A l'étape 78, et pour chaque hypothèse de trajectoire balayée, les écarts 96 obtenus sur l'ensemble des éclairements considérés 35 sont cumulés. A cet effet, lorsque les écarts 96 sont exprimés sous forme vectorielle, la somme vectorielle des écarts 96 est effectuée pour obtenir un cumul d'écarts 98. Les Figures 3 et 4 illustrent, en représentation de Fresnel, les écarts individuels 96 additionnés les uns avec les autres, et le cumul d'écarts vectoriels 98 pour chacune des hypothèses H1, H2. A l'étape de validation 80, les cumuls d'écarts 98 obtenus sont comparés pour valider une hypothèse de trajectoire relative de l'émetteur 14A, 14B ayant produit le dernier éclairement reçu 35 par rapport à la plateforme 12 parmi les différentes hypothèses H1, H2. A cet effet, dans l'exemple représenté sur les Figures 3 et 4, le module du vecteur représentant le cumul d'écarts 98 pour chaque hypothèse H1, H2 est calculé.
Dans le cas où l'hypothèse H1 est très éloignée de la trajectoire réelle RA de l'émetteur 14A, les écarts 96 de différences de phases sont aléatoires en angle. Le vecteur 98 cumulant les écarts 96 est donc de module faible. Dans le cas de l'hypothèse H2, la trajectoire est proche de la trajectoire réelle RA. Plusieurs écarts individuels 96 s'accumulent dans la même direction, et le vecteur 98 cumulant les écarts 96 présente un module significatif.
L'hypothèse de trajectoire retenue est donc validée par exemple en déterminant le cumul d'écarts 98 maximal obtenu vectoriellement pour l'ensemble des éclairements sélectionnés 35 en balayant toutes les hypothèses de trajectoire H1, H2. Dans le cas des Figures 3 et 4, l'écart retenu est donc celui de l'hypothèse H2. Puis, à l'étape 82, une fois l'hypothèse H2 retenue, seuls les éclairements 35 produisant un écart de différences de phases inférieur à un seuil donné sont attribués à l'émetteur 14A dont la trajectoire a été validée. Ainsi, dans le cas de la Figure 5, les éclairements 90 marqués en gras sont validés. Ces éclairements 90 présentent un écart de différences de phases faible, entouré par un cercle représenté sur la Figure 5. Le seuil est déterminé en fonction du rapport entre la longueur d'onde et la longueur de la base interférométrique, c'est-à-dire la longueur séparant les antennes d'un couple d'antennes 30A, 30B. Il est d'autant plus faible que la longueur de la base rapportée à la longueur d'onde est grande. Dans le cas d'un nouvel émetteur 14A, 14B, n'ayant jamais produit d'éclairement antérieur de la plateforme 12, aucun autre éclairement 90 antérieur à celui le plus récent n'est attribué à l'émetteur. Dans le cas de la Figure 5, plusieurs éclairements 35A séparés dans le temps sont attribués à l'émetteur 14A. D'autres éclairements 35B ne sont pas attribués à cet émetteur 14A. Le procédé selon l'invention permet donc, d'une part, de pister les éclairements 35A provenant d'un émetteur 14A, 14B donné, et d'exclure les éclairements 35B provenant d'autres émetteurs que celui qui est pisté. Le procédé selon l'invention permet en outre de déterminer la trajectoire de l'émetteur 14A, 14B par rapport à la plateforme 12, à l'aide d'une méthode ne nécessitant pas de moyens actifs d'émission, mais uniquement des moyens de réception d'un signal électromagnétique formés par un simple couple 30A, 30B d'antennes 32A à 32C décalés spatialement l'une par rapport à l'autre pour former une base interférométrique. Le procédé ne dépend donc que de la géométrie entre la plateforme 12 portant les antennes 32A à 32C et les émetteurs 14A, 14B de l'environnement. Il n'est pas dégradé ou affecté par l'agilité des paramètres électromagnétiques des émetteurs 14A, 14B. Il n'est d'ailleurs pas nécessaire de connaître les plages de variation des paramètres de ces émetteurs 14A, 14B, et des émetteurs inconnus 14A, 14B, seront pistés quelque soit leurs plages d'agilité. En outre, il est possible de localiser passivement les émetteurs 14A, 14B, objets du procédé de pistage en déterminant leurs trajectoires. Dans une variante, à l'étape d'accumulation 78, les écarts de phase mesurés 96 pour chaque éclairement 35 sont pondérés par des coefficients représentatifs du vieillissement de la mesure et/ou de la densité d'éclairement par unité de temps. Dans le cas où la pondération est effectuée en fonction du vieillissement de la mesure, il est par exemple possible de donner plus de poids à un écart 96 récent qu'à un écart 96 ancien en lui attribuant un coefficient de pondération supérieur. Le nombre de couples d'antennes 30A, 30B, est généralement compris entre 1 et 5. Il est plus particulièrement compris entre 2 et 4. Dans encore une autre variante, lorsque la plateforme 12 n'est pas totalement rigide et qu'au moins une antenne 32A à 32C est fixée sur une zone déformable de la plateforme 12, un émetteur de référence, de caractéristiques d'émissions connues, est disposé sur une zone non déformable de la plateforme 12 dont la position exacte est connue par l'intermédiaire de l'unité de positionnement 34. Dans ce cas, l'émetteur de référence émet un signal électromagnétique de référence à une fréquence donnée. La différence de phase de référence détectée sur le signal de référence reçu par les antennes 30A à 30C de chaque couple d'antennes de réception 30A, 30B, est mesurée.
Par ailleurs, une position supposée de l'antenne 32A à 32C placée sur une zone déformable est sélectionnée, et la différence de phase attendue en supposant que l'antenne 32A à 32C est située à cette position, est calculée par l'équation (1) ci-dessus. Ensuite, la position de l'antenne 32A à 32C fixée sur la zone déformable est obtenue.
La différence de phase mesurée pour les éclairements sélectionnés 90 de l'émetteur électromagnétique 14A, 14B, extérieur à la plateforme est ensuite calculée sur la base de l'écart de référence déterminé, en modifiant la position de l'antenne 32A à 32C suivant la position déterminée. Cette variante améliore donc la précision du procédé, dans le cas où au moins une antenne de réception 32A à 32C est située dans une zone mobile par rapport à un point fixe de référence sur l'aéronef. Un deuxième procédé selon l'invention est illustré par les Figures 6 et 7. Ce procédé comporte, pour chaque hypothèse de trajectoire H1, H2, la présélection d'un groupe d'éclairements 35C, 35D représentatifs de la trajectoire H1, H2, en vue de la mise en oeuvre de l'étape d'accumulation 78.
A cet effet, une fois l'étape de calcul 76 effectuée (Figure 6), seuls les éclairements 35D, 35E présentant un écart de différences de phases entre la différence de phase mesurée à l'étape 72 et la différence de phase attendue obtenue à l'étape 76, inférieur à un seuil donné sont sélectionnés. Ces éclairements sélectionnés forment le groupe d'éclairements représentatifs de la trajectoire H1, H2. Les éclairements présentant un écart supérieur à ce seuil donné sont exclus. Le seuil est déterminé en fonction du rapport entre la longueur d'onde et la longueur de base interférométrique, telle que définie plus haut. Il est d'autant plus faible que la longueur de base rapportée à la longueur d'onde est grande. Ainsi, dans le cas de l'hypothèse H1, seuls les deux éclairements 35C les plus récents sont retenus. Dans le cas de l'hypothèse H2, un plus grand nombre d'éclairements 35D, représentés en traits forts sont retenus. En référence aux Figures 8 et 9, le calcul des écarts cumulés est ensuite effectué comme décrit précédemment, en utilisant pour chaque hypothèse H1, H2, seulement les écarts, provenant du groupe des éclairements représentatifs 35C, 35D de la trajectoire H1, H2, entourés par un carré sur la Figure 7. Une hypothèse de trajectoire H1, H2, est ensuite validée, comme décrit précédemment. Dans une autre variante, le procédé selon l'invention est utilisé dans une plateforme 12 munie d'un capteur actif tel qu'un radar. A cet effet, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre pour améliorer la discrimination angulaire du capteur actif, par exemple pour séparer deux objets situés sensiblement à la même distance, et donc difficiles à discriminer en distance par le radar, mais qui sont séparés en direction d'arrivée. En variante, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre pour effectuer un pistage et une localisation des objets vus par le radar, alors que ces objets empêchent le radar de mesurer la distance, par exemple en raison de l'emploi d'un brouilleur. Dans ce cas, le radar devient inapte à mesurer la distance, mais conserve la possibilité de mesurer le signal du brouilleur de l'objet. Par le procédé selon l'invention, il est alors possible de pister les éclairements provenant de cet objet, et de déterminer sa trajectoire en effectuant des hypothèses de trajectoires, puis en validant une de ces hypothèses suivant le procédé selon l'invention. Plus généralement, le procédé selon l'invention peut être appliqué sur n'importe quelle plateforme porteuse de l'ensemble de pistage 10 selon l'invention, tel qu'un aéronef, un navire, un véhicule terrestre, ou un portail immobile.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1.- Procédé de pistage passif d'au moins un émetteur électromagnétique (14A, 14B) extérieur à une plateforme (12), comprenant les étapes suivantes : (a) fourniture sur la plateforme (12) d'au moins un couple (30A, 30B) d'antennes de réception d'un signal électromagnétique, le couple d'antennes (30A, 30B) comprenant une première antenne de réception (32A, 32B) et une deuxième antenne de réception (32B, 32C) ; (b) réception par chaque antenne de réception (32A à 32C) d'une pluralité d'éclairements électromagnétiques (35) espacés temporellement; (c) pour chaque éclairement reçu (35) sur le couple d'antennes (30A, 30B) - attribution d'une date à l'éclairement reçu ; - mesure, à la date attribuée à l'éclairement reçu, de la fréquence du signal reçu; - détermination, à la date attribuée à l'éclairement reçu, de la position spatiale relative de la première antenne de réception (32A, 32B) par rapport à la deuxième antenne de réception (32B, 32C) ; puis - mesure, à la date attribuée à l'éclairement reçu, d'une différence de phase entre l'éclairement (35) reçu par la première antenne de réception (32A, 32B) et l'éclairement correspondant reçu par la deuxième antenne de réception (32B, 32C) ; (d) sélection d'au moins une hypothèse de trajectoire (H1, H2) à tester de l'émetteur électromagnétique (14A, 14B) à pister par rapport à la plateforme (12); (e) calcul d'une différence de phase attendue entre la première antenne de réception (32A, 32B) et la deuxième antenne de réception (32B, 32C) pour au moins un éclairement sélectionné (35) parmi les éclairements reçus, en considérant que l'éclairement sélectionné (35) provient d'un émetteur (14A, 14B) décrivant une trajectoire selon l'hypothèse de trajectoire à tester (H1, H2) ; (f) validation d'une hypothèse de trajectoire (H1, H2) de l'émetteur électromagnétique (14A, 14B) parmi la ou chaque hypothèse de trajectoire à tester (H1, H2) sur la base des écarts de différences de phases obtenus entre les différences de phases mesurées et les différences de phases attendues pour chaque éclairement sélectionné (35).
  2. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (f) comporte pour chaque hypothèse de trajectoire (H1, H2) à tester, le cumul des écarts (96) des différences de phases de chaque éclairement sélectionné (35) et la validation de l'hypothèse de trajectoire (H1, H2) sur la base du cumul des écarts (96) de différences de phases (98).
  3. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque écart (96) de différences de phases définit un vecteur présentant un angle par rapport à un repère fixe, le cumul des écarts de différences de phases effectué à l'étape (f) comportant la somme vectorielle des écarts de différences de phases (96) obtenus pour une pluralité d'éclairements sélectionnés (35).
  4. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'étape (f) comporte la sélection d'au moins une première hypothèse de trajectoire (H1) à tester et d'au moins une deuxième hypothèse de trajectoire (H2) à tester, l'étape (f) comportant une comparaison entre le cumul des écarts de différences de phases obtenu pour la première hypothèse de trajectoire (H1) à tester et le cumul des écarts de différences de phases obtenu pour la deuxième hypothèse de trajectoire (H2) à tester.
  5. 5.- Procédé selon la revendication 4, prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape (f) comporte la détermination de la somme vectorielle présentant le module le plus élevé parmi les hypothèses de trajectoire à tester (H1, H2).
  6. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la différence de phase attendue pour chaque éclairement sélectionné (35) reçu à un instant t est calculée par l'équation R1(t)A(t) - R1(t)B(t) x F(t) x 2ir [27r] (1), où R1(t)A(t) est la distance séparant à l'instant t le point d'émission supposé (61A à 61C) de l'éclairement électromagnétique (35) sur l'hypothèse de trajectoire à tester et la première antenne de réception (32A, 32B), R1(t)B(t) est la distance séparant à l'instant t le point d'émission supposé (61A à 61C) de l'éclairement électromagnétique sur l'hypothèse de trajectoire à tester et la deuxième antenne de réception (32B, 32C), c est la vitesse de la lumière dans le milieu de propagation, F(t) est la fréquence du signal produisant l'éclairement et [2-r] représente le modulo 2w.
  7. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, après l'étape (f), une étape (g) d'attribution à l'émetteur électromagnétique (14A, 14B) dont la trajectoire a été validée d'au moins une partie (35A) des éclairements sélectionnés, sur la base de l'écart de différences de phases obtenu pour chaque éclairement sélectionné (35).
  8. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape d'attribution comporte, pour chaque éclairement sélectionné (35), la comparaison de l'écart de différences de phases obtenu pour cet éclairement (35) avec un seuil donné d'écart de différences de phases, et lorsque l'écart de différences de phases obtenu est inférieur auseuil d'écart de différences de phases, l'attribution de l'éclairement sélectionné (35) à l'émetteur électromagnétique (14A, 14B).
  9. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à pister une pluralité d'émetteurs électromagnétiques (14A, 14B) distincts, le procédé comportant la mise en oeuvre des étapes (a) à (f) pour chaque émetteur électromagnétique (14A, 14B).
  10. 10. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de fourniture sur la plateforme (12) d'au moins deux couples (30A, 30B) d'antennes de réception d'un signal électromagnétique, le procédé comportant, pour chaque couple (30A, 30B) d'antennes de réception, la réception d'une pluralité d'éclairements électromagnétiques (35).
  11. 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est dépourvu d'étape d'émission d'un signal électromagnétique par chaque antenne de réception (32A à 32C).
  12. 12.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de présélection d'une pluralité d'éclairements sélectionnés (35C, 35D) à partir de la pluralité d'éclairements électromagnétiques reçus (35), l'étape de présélection comportant le calcul, pour chaque éclairement électromagnétique reçu (35) d'un écart de différences de phases entre la différence de phase mesurée et une différence de phase attendue, et la sélection de la pluralité d'éclairements sélectionnés (35C, 35D) parmi les éclairements reçus (35) sur la base de l'écart de différences de phases obtenu et d'un seuil d'écart de différences de phases prédéterminé.
  13. 13.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins une antenne (32A, 32B) de réception est située sur une zone déformable de la plateforme (12), la plateforme (12) comportant un émetteur de référence destiné à émettre un signal électromagnétique de référence, le procédé comportant la détection du signal électromagnétique de référence émis par l'émetteur de référence par chacune des antennes de réception (32A à 32C), puis la détermination de la position spatiale de l'antenne de réception située sur la zone déformable de la plateforme sur la base de la différence de phase mesurée sur le signal de référence entre les antennes de réception (32A, 32B).
  14. 14.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de sélection d'au moins une hypothèse de trajectoire à tester comporte la définition d'une pluralité de direction angulaires sur lesquelles au moins un point d'une hypothèse de trajectoire à tester est situé, la pluralité de directions angulaires étant obtenue à partir de la différence de phase mesurée pour le dernier éclairement reçu, leprocédé comprenant en outre avantageusement une détermination d'au moins une région spatiale donnée dans laquelle se trouvent les hypothèses de trajectoire à tester en fonction des mesures d'un capteur additionnel et/ou d'une topographie de terrain.
  15. 15.- Ensemble (10) de pistage passif d'un émetteur électromagnétique (14A, 14B) extérieur à une plateforme (12), caractérisé en ce qu'il comporte - au moins un couple (30A, 30B) d'antennes de réception d'un signal électromagnétique destiné à être porté par la plateforme (12), le couple comportant une première antenne de réception (32A, 32B) et une deuxième antenne de réception (32B, 32C), chaque antenne de réception (32A à 32C) étant apte à recevoir une pluralité d'éclairements électromagnétiques (35) espacés temporellement ; - un module (49) d'attribution d'une date à chaque éclairement reçu ; - un module (50) de mesure de la fréquence du signal reçu à la date attribuée à chaque éclairement reçu ; - une unité (34) de détermination de la position spatiale relative de la première antenne de réception (32A, 32B) par rapport à la deuxième antenne de réception (32B, 32C) à la date attribuée à chaque éclairement reçu ; - un module (52) de mesure d'une différence de phase entre chaque éclairement reçu par la première antenne de réception et l'éclairement (35) correspondant reçu par la deuxième antenne de réception (32B, 32C) à la date attribuée à chaque éclairement reçu 20 - un module (54) de stockage d'au moins une hypothèse de trajectoire (H1, H2) à tester de l'émetteur électromagnétique (14A, 14B) à pister par rapport à la plateforme (12) - un module (56) de calcul d'une différence de phase attendue entre la première 25 antenne (32A, 32B) et la deuxième antenne (32B, 32C) pour au moins un éclairement sélectionné (35) parmi les éclairements reçus, en considérant que l'éclairement sélectionné (35) provient d'un émetteur (14A, 14B) décrivant une trajectoire selon l'hypothèse de trajectoire sélectionnée (H1, H2) ; - un module (58) de validation d'une l'hypothèse de trajectoire (H1, H2) de 30 l'émetteur électromagnétique (14A, 14B) parmi la ou chaque hypothèse à tester sur la base des écarts de différences de phases obtenus entre la différence de phase mesurée et la différence de phase attendue pour chaque éclairement sélectionné (35).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5526001A (en) * 1992-12-11 1996-06-11 Litton Systems Inc. Precise bearings only geolocation in systems with large measurements bias errors
US5708443A (en) * 1996-08-07 1998-01-13 Litton Systems Inc. Method and apparatus for using signal doppler change to resolve long baseline interferometer ambiguous phase change measurements for locating a radar emitter
US7961147B1 (en) * 2008-07-25 2011-06-14 Rockwell Collins, Inc. Long baseline phase interferometer ambiguity resolution using frequency differences

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5526001A (en) * 1992-12-11 1996-06-11 Litton Systems Inc. Precise bearings only geolocation in systems with large measurements bias errors
US5708443A (en) * 1996-08-07 1998-01-13 Litton Systems Inc. Method and apparatus for using signal doppler change to resolve long baseline interferometer ambiguous phase change measurements for locating a radar emitter
US7961147B1 (en) * 2008-07-25 2011-06-14 Rockwell Collins, Inc. Long baseline phase interferometer ambiguity resolution using frequency differences

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DENG X-P ET AL: "Passive location method and accuracy analysis with phase difference rate measurements", IEE PROCEEDINGS: RADAR, SONAR & NAVIGATION, INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS, GB, vol. 148, no. 5, 2 October 2001 (2001-10-02), pages 302 - 307, XP006017346, ISSN: 1350-2395, DOI: 10.1049/IP-RSN:20010540 *

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