FR3000559A1 - Telemetre hyperfrequence a faible dispersion angulaire - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de mesure de distance entre un dispositif d'émission/réception et un réflecteur. Dans un premier mode de réalisation le réflecteur comprend une pluralité d'antennes de réception. Le système de mesure détermine les distances respectives entre les antennes de réception et le dispositif d'émission/réception pour en déduire l'angle de visée sous lequel ce dernier voit le réflecteur. A partir de l'angle de visée ainsi estimé, et le cas échéant d'une première estimation de la distance au réflecteur, le dispositif d'émission/réception détermine une valeur de correction de distance et corrige la première estimation de distance. Un second mode de réalisation est également proposé, dans lequel le dispositif d'émission/réception est équipé d'une pluralité d'antennes élémentaires en réception.

Description

TÉLÉMÈTRE HYPERFRÉQUENCE À FAIBLE DISPERSION ANGULAIRE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne de manière générale la télémétrie hyperfréquence. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La mesure de distance entre deux objets peut être obtenue de multiples façons. Une technique bien connue consiste à installer un système radar sur l'un des objets et à mesurer la distance à un réflecteur situé sur l'autre objet. La distance est généralement obtenue par le temps de vol aller-retour d'une impulsion ou la différence de fréquence entre l'onde émise et l'onde reçue dans le cas d'un système FMCW. De manière plus générale, on distingue la télémétrie impulsionnelle dans laquelle la distance est obtenue par un temps de vol aller-retour entre un dispositif émetteur/récepteur et une cible, et la télémétrie par onde continue (CW) où l'information de distance est donnée par une modulation de l'onde émise au cours du temps (modulation de fréquence, de phase, modulation par code, etc.). Dans certaines applications, on peut se contenter de mesurer le déplacement relatif d'une cible entre deux instants donnés (télémétrie relative) plutôt que de mesurer la distance du dispositif émetteur/récepteur à cette cible (télémétrie absolue). Un exemple de télémètre relatif hyperfréquence a été décrit dans la demande FR- A-2920886. Un exemple de télémètre absolu hyperfréquence a par ailleurs été décrit dans la demande FR-A-2946152. Les télémètres divulgués dans les demandes FR-A-2965633 et FR-A-2946152 présentent l'avantage d'éliminer les réflexions parasites dues à l'environnement grâce à l'utilisation de dispositifs de réflexion commutés entre plusieurs états radioélectriques possibles (dispositifs de réflexion dits « multi-état »).

En outre, le télémètre divulgué dans la demande FR-A-2965633 permet d'éliminer efficacement les multi-trajets grâce une sélection fine d'une plage temporelle autour du pic de réflexion. Les télémètres précités fonctionnent de manière satisfaisante lorsque l'axe de visée du dispositif émetteur/récepteur est aligné selon la direction du lobe principal de l'antenne du réflecteur multi-état. Toutefois, dès lors que l'axe de visée du dispositif émetteur/récepteur présente un écart angulaire avec la direction du lobe principal, on a pu constater que la mesure de distance (ou dans le cas d'un télémètre relatif, la mesure du déplacement relatif) était généralement affectée d'une erreur. De surcroît, cette erreur n'est pas un biais constant. En effet, lorsque le réflecteur s'éloigne ou se rapproche du dispositif émetteur/récepteur et/ou que l'écart angulaire précité varie, l'erreur affectant la mesure de distance varie également. Plus précisément, on a représenté en Fig. 1 l'antenne du dispositif émetteur/récepteur 110 ainsi que l'antenne du réflecteur dans différentes configuration spatiales, 120A, 1206, 120C. En position 120A, le lobe de l'antenne du réflecteur est aligné sur la ligne de visée OV, il fait un angle a2 en position 1206 et un angle a3 en position 120C. On constate expérimentalement que la distance d2 , entre le dispositif émetteur/récepteur, 110, et le réflecteur en 120B, telle que mesurée par le télémètre diffère de la distance réelle d2 par un écart 62. De même, la distance d3 entre le dispositif émetteur/récepteur, 110, et le réflecteur en 120C, telle que mesurée par le télémètre diffère de la distance réelle d3 par un écart 63, avec 63 = 62. De manière générale, on constate que l'écart (ou erreur de mesure) 6 = d-d est fonction de l'angle a que fait la ligne de visée OV avec la direction du lobe principal, soit 6 = f (a) . L'objet de la présente invention est de proposer un télémètre hyperfréquence, relatif ou absolu, qui remédie aux inconvénients précités et notamment qui fournisse une mesure exacte de la distance, quelles que soient l'orientation relative du dispositif émetteur/récepteur et du réflecteur. EXPOSÉ DE L'INVENTION Selon un premier mode de réalisation, la présente invention est définie par un système de mesure de distance entre un dispositif d'émission/réception et un réflecteur, le dispositif d'émission/réception comprenant des moyens pour émettre une onde au moyen d'une première antenne d'émission et de recevoir une onde réfléchie par celui-ci au moyen d'une première antenne de réception, et un calculateur pour calculer une première estimation de la distance entre le dispositif d'émission/réflexion et le réflecteur à partir de l'onde ainsi émise et de l'onde ainsi reçue. Le réflecteur comprend une pluralité de secondes antennes de réception commutées par un commutateur vers une seconde antenne d'émission, ledit calculateur calculant les distances respectives entre le dispositif d'émission/ réception et chacune des secondes antennes de réception et en déduisant l'angle de visée sous lequel le dispositif d'émission/réflexion voit le réflecteur, ledit calculateur déterminant à partir de l'angle de visée une valeur de correction de distance et corrigeant la première estimation de distance à l'aide de la valeur de correction ainsi déterminée pour fournir une valeur de distance corrigée. Le calculateur détermine avantageusement la correction de distance à partir de l'angle de visée et de ladite première estimation de distance.

De préférence, la correction de distance est déterminée en lisant dans une table des valeurs de correction de distance pour une pluralité de valeurs d'angle de visée et, le cas échéant, une pluralité de valeurs de distance, et en interpolant lesdites valeurs de correction de distance.

Le réflecteur peut être placé dans un premier état radioélectrique ou un second état radioélectrique au moyen d'un signal transmis par le système d'émission/réception. Avantageusement, le système de mesure comprend en outre un analyseur de réseau adapté à mesurer, pour chaque seconde antenne de réception et pour une pluralité de fréquences, un paramètre égal au rapport complexe entre l'onde reçue et l'onde émise, le calculateur étant adapté à effectuer une transformée de Fourier inverse de ce paramètre pour obtenir une réponse impulsionnelle correspondante, et à déterminer une première position temporelle donnée par la position temporelle d'un pic de signal dans une réponse impulsionnelle différentielle obtenue comme différence entre une première réponse impulsionnelle relative à une première configuration où le réflecteur est dans un premier état radioélectrique et une seconde réponse impulsionnelle relative à une seconde configuration où le réflecteur est dans un second état radioélectrique, à déterminer une seconde position temporelle donnée par la position temporelle du pic apparaissant le premier dans la première ou la seconde réponse impulsionnelle, ladite distance entre ladite seconde antenne de réception et le dispositif d'émission/ réception étant déterminée à partir de la différence entre lesdites première et seconde positions temporelles. La première estimation de distance est obtenue en effectuant la moyenne des distances entre le dispositif d'émission/réception et chacune des secondes antennes de réception. Selon un second mode de réalisation, la présente invention est définie par un système de mesure de distance entre un dispositif d'émission/réception et un réflecteur, le dispositif d'émission/réception comprenant des moyens pour émettre une onde au moyen d'une première antenne d'émission et de recevoir une onde réfléchie par celui-ci au moyen d'une première antenne de réception, et un calculateur pour calculer une première estimation de la distance entre le dispositif d'émission/réflexion et le réflecteur à partir de l'onde ainsi émise et de l'onde ainsi reçue. La première antenne de réception est constituée d'une pluralité d'antennes élémentaires, ledit calculateur calculant les distances respectives entre lesdites antennes élémentaires et le réflecteur, et en déduisant l'angle de visée sous lequel le dispositif d'émission/réflexion voit le réflecteur, ledit calculateur déterminant à partir de l'angle de visée une valeur de correction de distance et corrigeant la première estimation de distance à l'aide de la valeur de correction ainsi déterminée pour fournir une valeur de distance corrigée.

Le calculateur détermine avantageusement la correction de distance à partir de l'angle de visée et de ladite première estimation de distance. De préférence, la correction de distance est déterminée en lisant dans une table des valeurs de correction de distance pour une pluralité de valeurs d'angle de visée et, le cas échéant, une pluralité de valeurs de distance, et en interpolant lesdites valeurs de correction de distance. Le réflecteur peut être placé dans un premier état radioélectrique ou un second état radioélectrique au moyen d'un signal transmis par le système d'émission/réception. Avantageusement, le système de mesure de distance peut comprend en outre un analyseur de réseau adapté à mesurer, pour chaque antenne élémentaire et pour une pluralité de fréquences, un paramètre égal au rapport complexe entre l'onde reçue et l'onde émise, le calculateur étant adapté à effectuer une transformée de Fourier inverse de ce paramètre pour obtenir une réponse impulsionnelle correspondante, et à déterminer une première position temporelle donnée par la position temporelle d'un pic de signal dans une réponse impulsionnelle différentielle obtenue comme différence entre une première réponse impulsionnelle relative à une première configuration où le réflecteur est dans un premier état radioélectrique et une seconde réponse impulsionnelle relative à une seconde configuration où le réflecteur est dans un second état radioélectrique, à déterminer une seconde position temporelle donnée par la position temporelle du pic apparaissant le premier dans la première ou la seconde réponse impulsionnelle, ladite distance entre ladite antenne élémentaire et le réflecteur étant déterminée à partir de la différence entre lesdites première et seconde positions temporelles. Quel que soit le mode de réalisation, la première estimation de distance peut être obtenue en effectuant la moyenne des distances entre chacune des antennes élémentaires et le réflecteur.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de modes de réalisation préférentiels de l'invention, en référence aux figures jointes parmi lesquelles : La Fig. 1 déjà décrite représente un dispositif émetteur/récepteur et un réflecteur dans différentes configurations spatiales ; La Fig. 2 représente la variation angulaire de la position du centre de phase ; La Fig. 3 représente un réflecteur qui peut être utilisé dans un premier mode de réalisation de l'invention ; La Fig. 4 représente un dispositif d'émission/réception qui peut être utilisé dans un premier mode de réalisation de l'invention ; La Fig. 5 représente un ordinogramme donnant les étapes de calcul de distance effectuées par le dispositif d'émission/réception de la Fig. 5 ; La Fig. 6 représente un dispositif d'émission/réception qui peut être utilisé dans un second mode de réalisation de l'invention ; La Fig. 7 représente un réflecteur qui peut être utilisé dans le second mode de réalisation de l'invention ; La Fig. 8 représente un dispositif d'émission/réception qui peut être utilisé dans un troisième mode de réalisation de l'invention. La Fig. 9 représente un ordinogramme donnant les étapes de calcul de distance effectuées par le dispositif d'émission/réception de la Fig. 7 ou 8 ; EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On considèrera dans la suite un télémètre hyperfréquence absolu ou relatif. La manière dont le télémètre mesure la distance à un réflecteur, ou le déplacement relatif de ce dispositif, ne fait pas elle-même partie de l'objet de l'invention. En particulier, ce télémètre peut utiliser le temps de propagation aller-retour d'une impulsion, un décalage de phase et/ou de fréquence pour un télémètre à onde continue. Dans la suite, par souci de simplification de la description, nous présenterons l'invention dans le cas d'un télémètre hyperfréquence absolu. Le principe de la présente invention part de la constatation que l'erreur sur la mesure de distance (ou bien l'erreur sur la mesure du déplacement pour un télémètre relatif) provient de la distribution angulaire de la position du centre de phase de l'antenne (dispositif émetteur/récepteur ou réflecteur). On rappelle que le centre de phase d'une antenne est le point de référence à partir duquel les ondes sont émises de manière sphérique. Pour une antenne parfaite, présentant un diagramme de rayonnement isotrope, le centre de phase est unique quel que soit l'angle a sous lequel on regarde l'antenne. En revanche, pour une antenne réelle, la position du centre de phase peut varier en fonction de l'angle sous lequel l'onde est émise, comme représenté de manière schématique en Fig. 2. Ainsi le centre de phase O' parcourt ici un segment de droite lorsque a varie de -7r/2 à +7r/2. La Fig. 3 représente un réflecteur utilisable dans un premier mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, le télémètre comprend un dispositif d'émission/réception, décrit plus loin, ainsi qu'un réflecteur, 300. Le réflecteur 300 comprend un réseau (monodimensionnel ou bidimensionnel, voire circulaire ou sphérique) de K antennes élémentaires de réception, 310k, par exemple un réseau bidimensionnel d'antennes patch montées sur un substrat commun. Le réseau n'est pas nécessairement régulier. Quelle que soit la configuration du réseau, la distribution des antennes élémentaires, c'est-à-dire leurs positions relatives sont connues du dispositif d'émission/réception. Ces antennes élémentaires, 310k, sont chacune reliées à une entrée d'un premier commutateur, 320, à K entrées et une sortie commune, le premier commutateur pouvant commuter à tour de rôle les entrées sur la sortie commune.

La sortie commune de ce commutateur est elle-même reliée à l'entrée d'un amplificateur, 330. La sortie de l'amplificateur 330 est connectée à une prise du second commutateur 340. Ce second commutateur est relié sur sa sortie à une antenne d'émission 350 et sur ses entrées à une charge 5052, d'une part, et à la sortie de l'amplificateur 330, d'autre part. Lorsque l'antenne d'émission est commutée sur la charge 50S), le coefficient de réflexion du dispositif est nul. En revanche, lorsque l'antenne d'émission est connectée à la sortie de l'amplificateur, le coefficient de réflexion est donné par rk , k =1,..,K , fonction de l'antenne de réception commutée.

Selon une variante non représentée, le second commutateur est absent, l'antenne d'émission 350 étant alors directement connectée à la sortie de l'amplificateur 330. Dans ce cas, l'amplificateur en question est à commutateur de gain et présente une première valeur de gain dans une première position de commutation et une seconde valeur de gain dans une seconde position de commutation.

Selon encore une autre variante, également non représentée, l'antenne d'émission 350 est directement reliée à la sortie de l'amplificateur 330, et est à commutation de polarisation. Par exemple l'antenne 350 peut être commutée entre une polarisation verticale et une polarisation horizontale. Dans tous les cas, le réflecteur est commutable entre deux états radioélectriques, cette commutation ayant pour fonction de discriminer l'onde réfléchie sur ce dispositif par rapport aux ondes éventuellement réfléchies sur l'environnement. Le réflecteur est alimenté soit de manière autonome par une batterie, soit par une liaison filaire, soit encore en prélevant de l'énergie sur l'onde incidente, de manière connue en soi.

La Fig. 4 représente un dispositif d'émission/réception pouvant être utilisé dans un premier mode de réalisation de l'invention. Ce système 400 comprend une antenne d'émission/ réception 411. L'antenne 411 est reliée à un duplexeur 430 par un câble coaxial 420, le duplexeur étant lui-même connecté en entrée/sortie à un module d'émission/réception 440.

Le module d'émission/réception 440 est en outre relié à un analyseur de réseau, capable de fournir les paramètres S aux moyens de calcul 470. Le système 400 comprend enfin des moyens de contrôle 480 pilotant le module d'émission/réception 440, les moyens de mesure 460 ainsi que les moyens de calcul 470.

Dans un mode de réalisation particulier, les moyens de contrôle 480 permettent également de contrôler l'état radioélectrique du réflecteur, 300, par exemple de commuter le réflecteur d'un premier à un second état radioélectrique ainsi que de piloter le commutateur 320 de manière à sélectionner les antennes de réception 310k. Ce contrôle peut être réalisé au moyen d'une liaison filaire ou d'une liaison sans fil.

L'ensemble constitué par le duplexeur 430, le câble coaxial 420, l'antenne d'émission/réception 411, le réflecteur, 300, ainsi que l'environnement situé entre l'antenne et le réflecteur, représenté en trait discontinu, peut être considéré comme un quadripôle Q bouclé sur une charge Z, comme expliqué en détail dans la demande FRA-2946152.

Les moyens de mesure 460 déterminent le paramètre S11 du système hyperfréquence en injectant un signal en el en mesurant l'amplitude et la phase de l'onde sortante en s1 . Le paramètre S11 est mesuré à une pluralité de fréquences équidistribuées avec un intervalle fréquentiel 6f . Plus précisément, soit on transmet successivement des ondes à ces différentes fréquences, soit l'on transmet un signal large bande dont on connaît les composantes fréquentielles à fi, f2,...,fN . Dans les deux cas, on mesure le paramètre complexe S11 aux fréquences fi, f2,...,fN Les moyens de calcul 470 permettent d'effectuer une transformée de Fourier inverse, en particulier celle du paramètre Sll, par exemple au moyen d'une IFFT, pour déterminer la réponse impulsionnelle correspondante, désignée par s11 avec s11 = TF-1 (s11) En général cette réponse impulsionnelle présente, outre un pic de signal correspondant à la propagation en ligne droite sur le trajet aller-retour entre l'antenne 411 et le réflecteur 300, une pluralité de pics parasites dus à des multi-trajets, c'est-à-dire à des réflexions du signal sur des éléments de l'environnement.

Plus précisément, le paramètre S11 est mesuré pour chacune des antennes et, pour chaque antenne, dans les deux états radioélectriques, on note Siki+ le paramètre S11 mesuré pour l'antenne 310k, lorsque le réflecteur est dans le premier état k,- radioélectrique et S11 ^ le paramètre S11 mesuré pour cette même antenne, lorsque le réflecteur est dans le second état radioélectrique. Les réponses impulsionnelles correspondantes sont alors notées siki+ = TF-1(Siki+) et siki- = La Fig. 5 illustre schématiquement une méthode de mesure de distance à l'aide du dispositif d'émission/réception de la Fig. 4 et du réflecteur de la Fig. 3.

On suppose que l'antenne 411 émet une onde électromagnétique. A l'étape 510, on mesure la réponse impulsionnelle du système lorsque le réflecteur est dans un premier état radioélectrique, ce pour les différentes positions du commutateur 320. Autrement dit, on obtient une première réponse impulsionnelle siki+ pour chacune des antennes de réception 310k, k = 1,..,K .

A l'étape 520, on mesure la réponse impulsionnelle du système lorsque le réflecteur est dans un second état radioélectrique, ce pour les différentes positions du commutateur, 320. Autrement dit, on obtient une seconde réponse impulsionnelle sli pour chacune des antennes de réception 310k, k = 1,..,K . On obtient ainsi une première et une seconde réponses impulsionnelles, dont on 20 calcule la différence pour obtenir une réponse impulsionnelle différentielle Ask = siki+ - , k = 1,..,K , en 530. Pour chaque réponse impulsionnelle différentielle, on détermine alors en 540 le pic correspondant de plus forte intensité présent dans cette réponse impulsionnelle différentielle. 25 En effet, on comprendra que, toutes choses étant égales par ailleurs, le changement d'état radioélectrique du réflecteur, et donc de son coefficient de réflexion, permet d'identifier de manière univoque le pic correspondant dans la réponse impulsionnelle Ask . On notera dans la suite Tk, k =1,..K, la position temporelle du pic de signal (désignée ci-après première position temporelle) correspondant à l'antenne de réception 310k dans la réponse impulsionnelle différentielle, Ask . Les premières ou les secondes réponses impulsionnelles font également apparaître un pic proche de l'instant de l'émission, qui correspond à la réflexion de l'onde sur l'antenne 411. En règle générale, ce pic émerge des réflexions parasites et du bruit, de sorte que l'on peut déterminer sa position temporelle sans ambigüité, à l'étape 550. Cette étape peut intervenir dès lors que l'on a obtenu les réponses impulsionnelles à l'étape 510 ou 520. A l'étape 560, on calcule les distances dk entre l'antenne 111 et les antennes 310k au moyen de l'expression : - dk-c k 2 où c est la célérité de la lumière dans l'air.

A l'étape 570, on détermine à partir des distances dk, l'angle a que forme la ligne de visée avec la normale au réflecteur (confondue avec la direction des lobes principaux des antennes 310k). L'angle a est déterminé à partir d'un calcul de goniométrie classique. On notera qu'un réseau de deux antennes (K =2) suffit pour obtenir l'angle a dans un plan et qu'un réseau de trois antennes non alignées (K =3) suffit pour obtenir les angles (par ex. en azimut et en élévation) de la ligne de visée/réflecteur dans l'espace. A l'étape 580, on recherche une valeur de correction de distance 6 à partir de l'angle a , déterminé à l'étape précédente et, le cas échéant, d'une estimation grossière de la distance, d, obtenue par exemple en moyennant les distances dk. Ces valeurs de correction sont stockées de préférence dans une mémoire de look-up 450 associée aux moyens de calcul 470. Les valeurs de correction de distance sont par exemple obtenues lors d'une phase de calibration pour une pluralité d'angles de visée et le cas échéant une pluralité de distances d1,...dQ . Cette phase de calibration peut être réalisée en comparant les mesures obtenues par le système de mesure (à l'étape 560) et des mesures avec un télémètre de référence, par exemple un télémètre laser. La valeur de correction de distance 6 est de préférence obtenue par interpolation entre des valeurs de correction stockées en mémoire pour des valeurs ap,ap, encadrant la valeur a et, le cas échéant, les valeurs d vol,, encadrant la valeur il. L'interpolation peut être réalisée de manière linéaire ou par des fonctions dites splines, de manière connue en soi. A l'étape 590, la distance entre le dispositif d'émission/réception et le réflecteur est obtenue (par sommation) à partir de l'une des distances dk déterminée à l'étape 560 (par exemple celle correspondant à l'antenne médiane) et la valeur de correction de distance 6 . On notera qu'il possible de déterminer en outre la position relative précise du réflecteur par rapport au dispositif d'émission/réception étant donné que l'on connaît l'angle de visée, obtenue à l'étape 570, et la distance corrigée, obtenue à l'étape 590. La Fig. 6 représente un dispositif d'émission/réception utilisable selon un second mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif d'émission/réception se distingue de celui de la Fig. 4 en ce qu'il utilise en réception un réseau d'antennes élémentaires 611 et en émission une antenne unique 612. A la différence du dispositif de la Fig. 4, celui-ci ne comporte pas de duplexeur puisque les voies d'émission et de réception sont séparées. Les éléments 640-680 sont identiques aux éléments 440-480 de la Fig. 4.

Le réseau d'antennes 611 est équipé d'un commutateur 615 contrôlé par le contrôleur 680. Chaque antenne élémentaire 610k est alors successivement commutée et placée en réception. Ce dispositif d'émission/réception peut être associé à un réflecteur mono- antenne, tel que celui de la Fig. 7. Ce réflecteur diffère de celui de la Fig. 4 en ce qu'il ne comporte qu'une seule antenne de réception. Le cas échéant une seule antenne peut être utilisée, moyennant l'emploi d'un duplexeur. Ce mode de réalisation est dual du précédent au sens où l'angle de visée est déterminé par goniométrie à partir des distances d'k entre les antennes 610k et le réflecteur. Les distances d'k peuvent être calculées par exemple au moyen des réponses impulsionnelles différentielles (correspondant aux différentes antennes 610k) comme expliqué en relation avec la Fig. 5. A partir de l'angle de visée ainsi déterminé, et le cas échéant d'une première estimation de la distance d' entre le dispositif d'émission/réception et le réflecteur (par exemple comme moyenne des distances d'k ), le calculateur recherche dans la table de look-up 650, la correction de distance 6 à appliquer. La valeur de la correction peut être obtenue par interpolation comme dans le mode de réalisation précédent. Selon une variante, le dispositif d'émission/réception de la Fig. 6 peut être utilisé en combinaison avec le réflecteur de la Fig. 3. Dans cette variante, l'angle de visée peut être obtenu soit en commutant les antennes élémentaires du réflecteur, soit en commutant les antennes élémentaires du dispositif d'émission/réception, soit encore en effectuant tous les commutations croisées. Dans ce dernier cas, l'angle de visée peut être alors obtenu comme moyenne des angles de visée estimés sur les différentes commutations du dispositif d'émission/réception ou celles du réflecteur.

La Fig. 8 représente un dispositif d'émission/réception utilisable selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif d'émission/réception se distingue du celui de la Fig. 4 en ce qu'il utilise un réseau d'antennes élémentaires, 811, en émission et en réception.

Les éléments 820-880 sont identiques aux éléments 420-480. Dans la configuration représentée, chaque antenne élémentaire 810k est successivement commutée et placée en émission/réception. L'angle de visée est déterminé par goniométrie à partir des distances d'k séparant les antennes 810k et le réflecteur. Les distances d'k peuvent être calculées par exemple au moyen des réponses impulsionnelles différentielles obtenues pour chacune des antennes 810k. Comme dans les modes de réalisation précédents, l'angle de visée, associé le cas échéant à une première estimation de la distance, permet au calculateur de déterminer une valeur de correction de la distance, Ô , en consultant la table de look-up 850 et en effectuant une interpolation comme décrit précédemment. La Fig. 9 donne un ordinogramme de la méthode de mesure de distance méthode de mesure de distance à l'aide du dispositif d'émission/réception de la Fig. 7 ou de la Fig. 8. Les étapes 910 à 990 étant similaires ou identiques aux étapes 510 à 590 de la Fig. 5, leur description ne sera pas reprise en détail ici. On comprendra toutefois que les étapes 910 et 920 diffèrent des étapes 510 et 520 au sens où l'on obtient les réponses impulsionnelles pour les différentes antennes élémentaires 810k, c'est-à-dire en commutant les antennes avec le commutateur 615 ou 815. En outre aux étapes 550 et 560, dans le mode de réalisation de la Fig. 8 on détermine les secondes positions temporelles i' ,, pour chacune des antennes élémentaires 810k dans la mesure où celles-ci ne sont pas colloquées (les pics d'émission de ces antennes étant alors temporellement distincts).

L'homme du métier comprendra que le système de mesure de distance selon l'invention n'utilise pas nécessairement une émission à plusieurs fréquences, le calcul des paramètres correspondants et l'obtention des réponses impulsionnelles par transformée de Fourier. En particulier, les distances dk ou d'k peuvent être obtenues plus conventionnellement en émettant un signal impulsionnel et en déterminant le temps de propagation aller-retour de ce signal.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Système de mesure de distance entre un dispositif d'émission/réception et un réflecteur (300), le dispositif d'émission/réception comprenant des moyens (440) pour émettre une onde au moyen d'une première antenne d'émission (411) et de recevoir une onde réfléchie par celui-ci au moyen d'une première antenne de réception (411), et un calculateur (470) pour calculer une première estimation de la distance entre le dispositif d'émission/réflexion et le réflecteur à partir de l'onde ainsi émise et de l'onde ainsi reçue, caractérisé en ce que le réflecteur comprend une pluralité de secondes antennes de réception (310k) commutées par un commutateur vers une seconde antenne d'émission (350), ledit calculateur calculant les distances respectives entre le dispositif d'émission/ réception et chacune des secondes antennes de réception et en déduisant l'angle de visée sous lequel le dispositif d'émission/réflexion voit le réflecteur, ledit calculateur (470) déterminant à partir de l'angle de visée une valeur de correction de distance et corrigeant la première estimation de distance à l'aide de la valeur de correction ainsi déterminée pour fournir une valeur de distance corrigée.
2. 2. Système de mesure de distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calculateur détermine la correction de distance à partir de l'angle de visée et de ladite première estimation de distance.
3. 3. Système de mesure de distance selon la revendication 2, caractérisé en ce que la correction de distance est déterminée en lisant dans une table des valeurs de correction de distance pour une pluralité de valeurs d'angle de visée et, le cas échéant, une pluralité de valeurs de distance, et en interpolant lesdites valeurs de correction de distance.
4. 4. Système de mesure de distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réflecteur peut être placé dans un premier état radioélectrique ou un second état radioélectrique au moyen d'un signal transmis par le système d'émission/réception.
5. 5. Système de mesure de distance selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un analyseur de réseau (460) adapté à mesurer, pour chaque seconde antenne de réception et pour une pluralité de fréquences, un paramètre égal au rapport complexe entre l'onde reçue et l'onde émise, le calculateur (470) étant adapté à effectuer une transformée de Fourier inverse de ce paramètre pour obtenir une réponse impulsionnelle correspondante, et à déterminer une première position temporelle donnée par la position temporelle d'un pic de signal dans une réponse impulsionnelle différentielle obtenue comme différence entre une première réponse impulsionnelle relative à une première configuration où le réflecteur est dans un premier état radioélectrique et une seconde réponse impulsionnelle relative à une seconde configuration où le réflecteur est dans un second état radioélectrique, à déterminer une seconde position temporelle donnée par la position temporelle du pic apparaissant le premier dans la première ou la seconde réponse impulsionnelle, ladite distance entre ladite seconde antenne de réception et le dispositif d'émission/ réception étant déterminée à partir de la différence entre lesdites première et seconde positions temporelles.
6. 6. Système de mesure de distance selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première estimation de distance est obtenue en effectuant la moyenne des distances entre le dispositif d'émission/réception et chacune des secondes antennes de réception.
7. 7. Système de mesure de distance entre un dispositif d'émission/réception et un réflecteur (700), le dispositif d'émission/réception comprenant des moyens (640) pour émettre une onde au moyen d'une première antenne d'émission (612) et de recevoir une onde réfléchie par celui-ci au moyen d'une première antenne de réception (611), et uncalculateur (670) pour calculer une première estimation de la distance entre le dispositif d'émission/réflexion et le réflecteur à partir de l'onde ainsi émise et de l'onde ainsi reçue, caractérisé en ce que la première antenne de réception (611) est constituée d'une pluralité d'antennes élémentaires (611k), ledit calculateur calculant les distances respectives entre lesdites antennes élémentaires et le réflecteur, et en déduisant l'angle de visée sous lequel le dispositif d'émission/réflexion voit le réflecteur, ledit calculateur déterminant à partir de l'angle de visée une valeur de correction de distance et corrigeant la première estimation de distance à l'aide de la valeur de correction ainsi déterminée pour fournir une valeur de distance corrigée.
8. 8. Système de mesure de distance selon la revendication 7, caractérisé en ce que le calculateur détermine la correction de distance à partir de l'angle de visée et de ladite première estimation de distance.
9. 9. Système de mesure de distance selon la revendication 8, caractérisé en ce que la correction de distance est déterminée en lisant dans une table des valeurs de correction de distance pour une pluralité de valeurs d'angle de visée et, le cas échéant, une pluralité de valeurs de distance, et en interpolant lesdites valeurs de correction de distance.
10. 10. Système de mesure de distance selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réflecteur peut être placé dans un premier état radioélectrique ou un second état radioélectrique au moyen d'un signal transmis par le système d'émission/réception.
11. 11. Système de mesure de distance selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un analyseur de réseau (660) adapté à mesurer, pour chaque antenne élémentaire et pour une pluralité de fréquences, un paramètre égal au rapport complexe entre l'onde reçue et l'onde émise, le calculateur étant adapté à effectuer une transformée de Fourier inverse de ce paramètre pour obtenir une réponse impulsionnelle correspondante, et à déterminer une première position temporelle donnée par laposition temporelle d'un pic de signal dans une réponse impulsionnelle différentielle obtenue comme différence entre une première réponse impulsionnelle relative à une première configuration où le réflecteur (700) est dans un premier état radioélectrique et une seconde réponse impulsionnelle relative à une seconde configuration où le réflecteur (700) est dans un second état radioélectrique, à déterminer une seconde position temporelle donnée par la position temporelle du pic apparaissant le premier dans la première ou la seconde réponse impulsionnelle, ladite distance entre ladite antenne élémentaire et le réflecteur étant déterminée à partir de la différence entre lesdites première et seconde positions temporelles.
12. 12. Système de mesure de distance selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première estimation de distance est obtenue en effectuant la moyenne des distances entre chacune des antennes élémentaires et le réflecteur.15