FR3030772A1

FR3030772A1 - Methode de localisation d'un emetteur de position inconnue avec des recepteurs synchronises de positions connues

Info

Publication number: FR3030772A1
Application number: FR1462941A
Authority: FR
Inventors: Remi Rollero
Original assignee: Amesys SAS
Current assignee: AVANTIX, FR
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-24
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: RU2017125737A3; IL252989A0; GB201709758D0; GB2548513B; WO2016097595A1; US20170371025A1; DE112015005637T5; US10345429B2; SG11201705056PA; CN107534842A; FR3030772B1; GB2548513A; RU2017125737A

Abstract

L'invention concerne une méthode de localisation d'un émetteur (5) de signal dont la position est inconnue, à l'aide de récepteurs (1, 2, 3) de signal qui sont synchronisés entre eux sur une référence de temps commune et dont les positions sont connues, comprenant : une étape de multilatération (40) par différence de temps d'arrivée, qui est réalisée avec les signaux émis par l'émetteur (5) de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs (1, 2, 3), caractérisée en ce que : ladite étape de multilatération (40) par différence de temps d'arrivée est précédée d'une étape d'évaluation (30) des décalages temporels entre les valeurs de la référence de temps commune respectivement connues par les récepteurs (1, 2, 3), ladite étape de multilatération (40) par différence de temps d'arrivée est réalisée en corrigeant (41) lesdits décalages temporels de manière à recaler les récepteurs (1, 2, 3) sur une même valeur de référence de temps commune.

Description

METHODE DE LOCALISATION D'UN EMETTEUR DE POSITION INCONNUE AVEC DES RECEPTEURS SYNCHRONISES DE POSITIONS CONNUES DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne une méthode de localisation d'un émetteur de signal dont la position est inconnue à l'aide de récepteurs de signal qui sont synchronisés entre eux sur une référence de temps commune et dont les positions sont connues, et des procédés de localisation basés sur cette méthode de localisation, ainsi qu'un système de localisation d'un émetteur de signal dont la position est inconnue à l'aide de récepteurs de signal qui sont synchronisés entre eux sur une référence de temps commune et dont les positions sont connues. CONTEXTE DE L'INVENTION Selon un premier art antérieur, par exemple décrit dans la demande de brevet WO 2005/111654, il est connu une méthode de localisation d'une cible radar passive par plusieurs radars synchronisés sur une référence de temps commune donnée par GPS, basée sur une multilatération par différence de temps d'arrivée. Selon un deuxième art antérieur, par exemple décrit dans la demande de brevet WO 2011/011360, il est connu une méthode de localisation d'un avion en approche vers un aéroport par plusieurs transpondeurs qui répondent au signal envoyé par l'avion en approche, basée sur une multilatération par différence de temps d'arrivée. Selon un troisième art antérieur, par exemple décrit dans la demande de brevet EP 2642313, il est connu une méthode de localisation basée sur une multilatération par différence de temps d'arrivée, à précision améliorée par l'utilisation d'un algorithme basé sur une autocorrélation du signal reçu par chaque récepteur précédant la phase de mesure des différences de temps de trajet de signaux reçus par différents récepteurs, et ceci pour réduire la quantité d'informations transitant entre les récepteurs et l'unité de calcul.

RESUME DE L'INVENTION Dans tous les arts antérieurs précités, la précision des méthodes de localisation considérées est limitée, notamment en raison de l'imprécision intrinsèque de la valeur de la référence de temps commune envoyée à chaque récepteur. Le but de la présente invention est de fournir une méthode de localisation palliant au moins partiellement les inconvénients précités. Plus particulièrement, l'invention vise à fournir une méthode de localisation avec une meilleure précision, basée sur une multilatération par différence de temps d'arrivée précédée d'un recalage temporel compensant les différences entre les valeurs, reçues par les récepteurs synchronisés, de leur référence de temps commune. En effet, les valeurs, reçues par les récepteurs synchronisés, de leur référence de temps commune, ne sont pas rigoureusement identiques et comportent une certaine imprécision. Le recalage temporel, sur une seule et même référence de temps commune, pour les récepteurs synchronisés, permet d'éliminer cette imprécision. Les valeurs de référence de temps commune, reçues par les différents récepteurs synchronisés, sont envoyées préférentiellement par un système de géolocalisation sous la forme d'une heure absolue de référence. Dans le cas du GPS (GPS pour « Global Positioning System » en langue anglaise), cette heure UTC est envoyée avec une imprécision de l'ordre de 100ns à 5 sigma, ce qui correspond à une erreur potentielle d'environ 30m sur la localisation de l'émetteur inconnu. La méthode de localisation proposée par l'invention va réduire fortement, voire pratiquement supprimer, cette erreur potentielle dans la localisation de l'émetteur inconnu. A cette fin, la présente invention propose une méthode de localisation d'un émetteur de signal dont la position est inconnue, à l'aide de récepteurs de signal qui sont synchronisés entre eux sur une référence de temps commune et dont les positions sont connues, comprenant : une étape de multilatération par différence de temps d'arrivée, qui est réalisée avec les signaux émis par l'émetteur de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs, caractérisée en ce que : ladite étape de multilatération par différence de temps d'arrivée est précédée d'une étape d'évaluation des décalages temporels entre les valeurs de la référence de temps commune respectivement connues par les récepteurs, ladite étape de multilatération par différence de temps d'arrivée est réalisée en corrigeant lesdits décalages temporels de manière à recaler les récepteurs sur une même valeur de référence de temps commune, aux récepteurs ou à chaque paire de récepteurs. La valeur de référence de temps peut être commune à tous les récepteurs. La valeur de référence de temps peut être commune à chaque paire de récepteurs, lorsque leurs signaux sont recalés l'un par rapport à l'autre. Les valeurs de référence entre deux paires de récepteurs peuvent être très légèrement différentes entre elles mais beaucoup plus proches qu'elles ne l'étaient au départ. La multilatération par différence de temps d'arrivée est encore appelée multilatération TDOA (TDOA multilatération pour « Time Difference Of Arrival Multilateration » en langue anglaise). La référence de temps commune est préférentiellement l'origine de la base de temps commune ou bien une phase à l'origine de la base de temps commune, ou encore un repère temporel commun permettant de synchroniser les récepteurs entre eux.

Le but de l'étalonnage réalisé est de recaler entre eux les axes temporels, c'est-à-dire leur valeur à l'origine, sans modifier leur échelle, c'est-à-dire la cadence d'échantillonnage des récepteurs qui est par exemple calée sur la fréquence d'horloge GPS. Les récepteurs sont synchronisés entre eux, ils sont calés sur la même référence de temps commune, aux erreurs près sur la valeur de cette référence de temps commune, que l'invention a d'ailleurs pour but de corriger. Les récepteurs ont une cadence commune d'acquisition des signaux reçus. De préférence, ladite étape d'évaluation réalise : un calcul des différences, entre récepteurs, de temps de parcours des signaux émis par un autre émetteur de position connue à une fréquence différente de celle de l'émetteur de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs, à partir des positions connues des récepteurs et de cet autre émetteur de position connue, une mesure desdites différences de temps de parcours, par inter-corrélation entre les signaux reçus par les récepteurs, une comparaison entre lesdites différences de temps de parcours calculées et lesdites différences de temps de parcours mesurées, donnant, pour chaque récepteur, ledit décalage temporel. En option alternative, ladite étape d'évaluation réalise : un calcul des différences, entre récepteurs, de temps de parcours des signaux émis par un autre émetteur de position connue à une fréquence identique de celle de l'émetteur de position inconnue, mais pendant une fenêtre temporelle d'émission qui est disjointe de celle de l'émetteur de position inconnue, et respectivement reçus par les récepteurs, à partir des positions connues des récepteurs et de cet autre émetteur de position connue, une mesure desdites différences de temps de parcours, par inter- corrélation entre les signaux reçus par les récepteurs, une comparaison entre lesdites différences de temps de parcours calculées et lesdites différences de temps de parcours mesurées, donnant, pour chaque récepteur, ledit décalage temporel. L'utilisation d'un émetteur de position connue est un moyen simple et efficace pour déterminer les décalages temporels entre les valeurs de référence de temps commune connus des récepteurs synchronisés. C'est d'abord la connaissance de ces décalages temporels et ensuite leur compensation qui permettent le recalage temporel des récepteurs synchronisés, et avantageusement de tous les récepteurs synchronisés entre eux, sur une seule et même valeur de référence de temps commune, améliorant ainsi la précision de la localisation de l'émetteur inconnu. A cette fin, la présente invention propose aussi un système de localisation d'un émetteur de signal dont la position est inconnue, à l'aide de récepteurs de signal qui sont synchronisés entre eux sur une référence de temps commune et dont les positions sont connues, comprenant : des récepteurs de signal qui sont synchronisés entre eux sur une référence de temps commune et dont les positions sont connues, une unité de traitement adaptée pour réaliser une étape de multilatération par différence de temps d'arrivée, qui est réalisée avec les signaux émis par l'émetteur de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs, caractérisé en ce que ladite unité de traitement est également adaptée pour que : ladite étape de multilatération par différence de temps d'arrivée soit précédée d'une étape d'évaluation des décalages temporels entre les valeurs de la référence de temps commune respectivement connues par les récepteurs, ladite étape de multilatération par différence de temps d'arrivée soit réalisée en corrigeant lesdits décalages temporels de manière à recaler les récepteurs sur une même valeur de référence de temps commune, aux récepteurs ou à chaque paire de récepteurs. Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être utilisées séparément ou en combinaison partielle entre elles ou en combinaison totale entre elles, associées à l'un ou l'autre des objets de l'invention précédemment présentés. De préférence, les signaux émis par l'émetteur de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs sont enregistrés par les récepteurs simultanément avec les signaux émis par cet autre émetteur de position connue et respectivement reçus par les récepteurs, lesdits récepteurs ayant une bande de réception suffisamment large pour recevoir simultanément des signaux à des fréquences différentes correspondant respectivement à la fréquence d'émission dudit émetteur de position inconnue et à la fréquence d'émission de cet autre émetteur de position connue.

Ainsi, dans un seul signal large bande reçu par chaque récepteur, sont contenues à la fois le signal utile pour effectuer l'étape de multilatération et le signal de référence pour recaler temporellement les récepteurs. Le caractère large bande des récepteurs permet aussi de localiser plusieurs, voire de nombreux, émetteurs de position inconnue, émettant tous à des fréquences différentes les unes des autres. Plusieurs émetteurs de position connue pourraient également être utilisés pour améliorer la précision de la correction. De préférence, cet autre émetteur de position connue est situé au milieu des récepteurs, de préférence au niveau du barycentre des récepteurs.

Ainsi, l'évaluation des décalages temporels est à la fois rendue plus simple et plus précise. La position connue des récepteurs est fixe, au moins pendant toute la durée de déplacement de l'émetteur de position inconnue. Les récepteurs sont situés avantageusement sur le périmètre de l'espace dans lequel l'émetteur de position inconnue est susceptible d'évoluer, préférentiellement régulièrement espacés les uns des autres. De préférence, ladite étape de multilatéraltion réalise une inter-corrélation entre les signaux reçus par les récepteurs à la fréquence d'émission dudit émetteur de position inconnue, lesdits signaux ayant été préalablement temporellement recalés sur ladite même valeur de référence de temps commune. L'inter-corrélation est effectuée de manière glissante temporellement, et la position temporelle maximisant cette inter-corrélation est représentative de la différence de temps de parcours du signal entre d'une part l'émetteur de position inconnue et le récepteur correspondant à l'un des signaux inter-corrélés et d'autre part l'émetteur de position inconnue et le récepteur correspondant à l'autre signal inter-corrélé. Les différences de temps de parcours sont représentatives des différences de distances correspondantes lesquelles permettent ensuite par construction géométrique simple et classique d'obtenir la position réelle de l'émetteur de position inconnue. De préférence, la période s'étendant entre d'une part la réception des signaux émis par l'émetteur de position connue utilisés pour réaliser ladite étape d'évaluation desdits décalages temporels et d'autre part la réception des signaux émis par l'émetteur de position inconnue utilisés pour réaliser ladite étape de multilatération est enregistrée par les récepteurs en continu sans interruption. Ainsi, la référence de temps commune sera bien la même, à la fois pour les signaux émis par l'émetteur de position connue et pour les signaux émis par l'émetteur de position inconnue, au niveau des récepteurs recevant ces signaux. Par ailleurs, plus la différence entre le moment de réalisation du recalage temporel et le moment de réalisation de la multilatération est faible, plus l'erreur de mesure due cette fois à l'incertitude sur la fréquence d'acquisition sera faible. A titre d'exemple, l'incertitude sur la fréquence d'acquisition en GPS est de l'ordre de 10-12 par jour.

De préférence, les signaux émis par l'émetteur de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs sont enregistrés en continu par les récepteurs, de préférence sur une période d'au moins une ou plusieurs heures. Ainsi, les étapes d'évaluation et de multilatération peuvent alors être réalisées en plusieurs points, voire en de nombreux points, ce qui permet d'affiner et de moyenner les résultats obtenus. De plus, plus le temps d'enregistrement est long, plus la durée d'inter-corrélation pourra être longue et plus les mesures pourront être réalisées de manière fiable avec des émissions de faibles largeurs de bande.

De plus, ceci permet, lors de la connaissance d'un événement à analyser, de stopper les enregistrements, puis de les rapatrier ceux-ci vers l'unité de calcul qui sera alors capable d'effectuer la mesure sur les dernières minutes ou sur les dernières heures d'intérêt. Par ailleurs, il pourrait également être prévu que l'émetteur de position connue soit un émetteur dédié, dont l'émission serait déclenchée à distance, que ce soit par lien filaire ou par lien radio, sous le contrôle de l'unité de calcul lorsque celle-ci veut rapatrier les données pour pouvoir localiser un émetteur de position inconnue. L'intérêt est alors notamment de rendre cet émetteur de position connue plus discret. De préférence, le nombre de récepteurs préférence d'au moins 4. Ainsi, la multilatération par différence de est d'au moins 3, de temps d'arrivée permet d'obtenir une position unique pour l'émetteur de position inconnue, voire même d'améliorer encore la précision obtenue par recoupement d'informations.

De préférence, ladite référence de temps commune est l'heure absolue donnée par un système de géolocalisation, comme de préférence l'heure UTC (UTC pour « Universel Temps Coordonné » ou « Universal Time Coordinated » en langue anglaise) donnée par le GPS. Cette heure absolue est donnée avec une précision de l'ordre de 100ns à cinq sigmas, ce qui correspond à une erreur potentielle de distance de 30m maximum pour la grande majorité des cas. Une fois les différentes valeurs de la référence de temps commune, connues des récepteurs synchronisés, recalées entre elles, la précision peut devenir de l'ordre du mètre, voire même meilleure.

Préférentiellement, lesdits signaux sont émis dans une gamme de fréquence qui peut être interceptée dans son ensemble par un récepteur ou par un récepteur/enregistreur. De préférence, lesdits signaux sont émis dans une gamme de fréquence radio, de préférence dans la gamme de fréquences HF, s'étendant de 3MHz à 30MHz, et/ou dans la gamme de fréquences VHF, s'étendant de 30MHz à 300MHz, et/ou dans la gamme de fréquences UHF, s'étendant de 300MHz à 3000MHz. Les ondes radio ayant une grande portée et étant moins sensibles aux obstacles que d'autres ondes comme les ondes lumineuses, un vaste territoire même parsemé d'obstacles peut néanmoins être couvert. De préférence, la méthode de localisation selon l'invention est utilisée dans un procédé de localisation, dans une prison, de prisonniers munis chacun d'un émetteur de signal de position inconnue fonctionnant à une fréquence différente de celles des autres prisonniers. Là, une localisation très précise, par exemple de l'ordre du mètre voire inférieure, va être particulièrement intéressante. De préférence, la méthode de localisation selon l'invention est utilisée dans un procédé de localisation, dans une centrale nucléaire, de personnels munis chacun d'un émetteur de signal de position inconnue fonctionnant à une fréquence différente de celles des autres personnels. Là, une localisation très précise, par exemple de l'ordre du mètre voire inférieure, va être particulièrement intéressante. De préférence, la méthode de localisation selon l'invention est utilisée dans un procédé de localisation, dans une zone sinistrée, comme par exemple après une avalanche ou un tremblement de terre, de personnes munies chacun d'un émetteur de signal de position inconnue fonctionnant à une fréquence différente de celles des autres personnes. Là, une localisation très précise, par exemple de l'ordre du mètre voire inférieure, va être particulièrement intéressante.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés.30 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 représente schématiquement un exemple de système de localisation selon un mode de réalisation de l'invention.

La figure 2 représente schématiquement un exemple de méthode de localisation selon un mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 représente schématiquement un exemple de système de localisation selon un mode de réalisation de l'invention. Trois récepteurs 1, 2 et 3, sont disposés dans un espace, par exemple respectivement au niveau des sommets d'un triangle équilatéral. Un émetteur 4 de position connue est disposé dans cet espace, par exemple au centre de ce triangle équilatéral. Un émetteur 5 de position inconnue, dont on cherche à déterminer la position, se trouve également dans cet espace. L'émetteur 4 de position connue envoie des signaux vers les récepteurs 1 à 3, signaux représentés par des flèches. L'émetteur 5 de position inconnue envoie des signaux vers les récepteurs 1 à 3, signaux représentés par des flèches. Toutes les positions des récepteurs 1 à 3 sont connues, ainsi que la position de l'émetteur 4 de position connue. Par conséquent, les différences de temps de parcours des signaux, différence entre d'une part le temps parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 1 et d'autre part le temps de parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 2, différence entre d'une part le temps parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 1 et d'autre part le temps de parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 3, différence entre d'une part le temps parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 2 et d'autre part le temps de parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 3, peuvent être facilement calculées à partir de ces positions connues. Ici, dans le cas de la figure 1, ces différences de temps de parcours sont toutes nulles. D'abord, un premier filtrage, centré sur la fréquence d'émission de l'émetteur 4, est réalisé sur les signaux large bande reçus par les récepteurs 1 à 3. Ensuite, la réalisation de l'inter-corrélation des signaux reçus par les récepteurs, deux à deux, c'est-à-dire l'inter-corrélation entre d'une part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 1 et d'autre part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 2, l'inter-corrélation entre d'une part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 1 et d'autre part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 3, l'inter-corrélation entre d'une part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 2 et d'autre part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 3, donnera le plus souvent des maximums pour des décalages temporels non nuls, en raison des différentes valeurs de référence de temps commune connues au niveau des différents récepteurs 1 à 3, à cause de l'imprécision intrinsèque de la valeur de cette référence de temps commune communiquée à chacun des récepteurs 1 à 3, de l'ordre de 100ns à cinq sigma, c'est-à-dire inférieure ou égale à 100ns dans la grande majorité des cas. En prenant l'un des récepteurs comme récepteur de référence, par exemple le récepteur 1, on obtient un premier décalage temporel T12 correspondant à la différence entre d'une part le temps de parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 1 et d'autre part le temps de parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 2, et un deuxième décalage temporel T13 correspondant à la différence entre d'une part le temps de parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 1 et d'autre part le temps de parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 3. La valeur de référence de temps commune connue au niveau du récepteur 1 est conservée. La valeur de référence de temps commune connue par le récepteur 2 est corrigée d'une valeur T12 afin d'être recalée temporellement avec la valeur de la référence de temps commune connue par le récepteur 1. La valeur de référence de temps commune connue par le récepteur 3 est corrigée d'une valeur T13 afin d'être recalée temporellement avec la valeur de la référence de temps commune connue par le récepteur 1.

Tous les récepteurs 1 à 3 ont, à l'issue de ce recalage temporel, exactement la même valeur de référence de temps commune. Alternativement, les récepteurs peuvent être recalées deux à deux, pour chaque paire de récepteurs, par exemple recaler ensemble les récepteurs 1 et 2, puis recaler ensemble les récepteurs 1 et 3, enfin recaler ensemble les récepteurs 2 et 3. Puis, un second filtrage, centré sur la fréquence d'émission de l'émetteur 5, est réalisé sur les signaux large bande reçus par les récepteurs 1 à3. Les différences de temps de parcours des signaux, différence entre d'une part le temps parcours du signal de l'émetteur 5 vers le récepteur 1 et d'autre part le temps de parcours du signal de l'émetteur 5 vers le récepteur 2, différence entre d'une part le temps parcours du signal de l'émetteur 5 vers le récepteur 1 et d'autre part le temps de parcours du signal de l'émetteur 5 vers le récepteur 3, différence entre d'une part le temps parcours du signal de l'émetteur 5 vers le récepteur 2 et d'autre part le temps de parcours du signal de l'émetteur 4 vers le récepteur 3, sont mesurées à partir des signaux reçus par les récepteurs 1 à 3 préalablement filtrés aux mesures de différences de temps de parcours. Ces mesures sont effectuées par le biais de la réalisation de l'inter- corrélation des signaux reçus par les récepteurs et filtrés autour de la fréquence d'émission de l'émetteur 5 de position inconnue, deux à deux. Ainsi sont réalisées, l'inter-corrélation entre d'une part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 1 et d'autre part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 2, l'inter-corrélation entre d'une part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 1 et d'autre part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 3, l'inter-corrélation entre d'une part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 2 et d'autre part le signal émis par l'émetteur 4 et reçu par le récepteur 3. Ces inter-corrélations, réalisées de manière glissante, auront des maximums pour certaines valeurs d'écarts temporels qui correspondent aux différences de temps de parcours décrites ci-dessus et qui sont représentatives des distances entre l'émetteur 5 de position inconnue d'une part et les récepteurs 1 à 3 d'autre part. Une construction géométrique simple et classique permet de remonter des écarts temporels à ces distances. La connaissance de ces distances donne la position de l'émetteur 5 de position inconnue par rapport aux différents récepteurs 1 à 3, donc la position de l'émetteur 5 dans l'espace considéré. La position obtenue de l'émetteur 5 est très précise car elle ne souffre plus de l'imprécision intrinsèque de la valeur de la référence de temps commune laquelle a justement été recalée entre les différents récepteurs 1 à 3.

La figure 2 représente schématiquement un exemple de méthode de localisation selon un mode de réalisation de l'invention. Dans une phase d'enregistrement continu 10, un enregistrement continu, des signaux émis à la fois par l'émetteur 4 de position connue et par l'émetteur 5 de position inconnue, est réalisé par les récepteurs 1 à 3 qui reçoivent en fait des signaux large bande, sur plusieurs heures, par exemple sur 5 heures en enregistrement circulaire. A tout moment, lorsqu'on stoppe l'enregistrement continu au niveau des récepteurs 1 à 3, en cas d'événement particulier par exemple, on dispose des 5 dernières heures de signaux enregistrés par les récepteurs 1 à 3. Ces signaux enregistrés sur les dernières heures sont alors transmises à une unité de traitement ou à un poste d'analyse au cours d'une phase 20 de transmission. A partir de ces signaux large bande reçus par les récepteurs 1 à 3, d'abord une étape d'évaluation 30, puis une étape de multilatération 40 vont être réalisées. Dans l'étape d'évaluation 30 vont être réalisées successivement une phase de calcul 31, une phase de mesure 32, une phase de comparaison 33. Dans l'étape de multilatération 40, vont être réalisées successivement une phase de correction 41, une phase d'inter-corrélation 42. Dans la phase de calcul 31, un calcul des différences, entre récepteurs, de temps de parcours des signaux émis par l'émetteur 4 de position connue à une fréquence différente de celle de l'émetteur 5 de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs 1 à 3, à partir des positions connues des récepteurs 1 à 3 et de l'émetteur 4 de position connue, est réalisé comme expliqué plus en détail au niveau de la figure 1.

Dans la phase de mesure 32, une mesure desdites différences de temps de parcours, par inter-corrélation entre les signaux reçus par les récepteurs, est effectuée comme expliqué plus en détail au niveau de la figure 1. Dans la phase de comparaison 33, une comparaison entre lesdites différences de temps de parcours calculées et lesdites différences de temps de parcours mesurées, donnant, pour chaque récepteur, le décalage temporel cherché, comme expliqué plus en détail au niveau de la figure 1. Dans la phase de correction 41, les décalages temporels sont corrigés de manière à recaler les récepteurs 1 à 3 sur une même valeur de référence de temps commune, comme expliqué plus en détail au niveau de la figure 1.

Une phase d'inter-corrélation 42, décrite plus en détail au niveau de la figure 1, donne des valeurs d'écarts temporels qui correspondent à des différences de temps de parcours qui sont représentatives des distances entre l'émetteur 5 de position inconnue d'une part et les récepteurs 1 à 3 d'autre part Dans une phase 50 de détermination de position, une construction géométrique simple et classique permet de remonter des écarts temporels à ces distances. La connaissance de ces distances donne la position de l'émetteur 5 de position inconnue par rapport aux différents récepteurs 1 à 3, donc la position de l'émetteur 5 dans l'espace considéré. La position obtenue de l'émetteur 5 est très précise car elle ne souffre plus de l'imprécision intrinsèque de la valeur de la référence de temps commune laquelle ajustement été recalée entre les différents récepteurs 1 à 3. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et au mode de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS1. Méthode de localisation d'un émetteur (5) de signal dont la position est inconnue, à l'aide de récepteurs (1, 2, 3) de signal qui sont synchronisés entre eux sur une référence de temps commune et dont les positions sont connues, comprenant : une étape de multilatération (40) par différence de temps d'arrivée, qui est réalisée avec les signaux émis par l'émetteur (5) de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs (1, 2, 3), caractérisée en ce que : - ladite étape de multilatération (40) par différence de temps d'arrivée est précédée d'une étape d'évaluation (30) des décalages temporels entre les valeurs de la référence de temps commune respectivement connues par les récepteurs (1, 2, 3), - ladite étape de multilatération (40) par différence de temps d'arrivée est réalisée en corrigeant (41) lesdits décalages temporels de manière à recaler les récepteurs (1, 2, 3) sur une même valeur de référence de temps commune, aux récepteurs ou à chaque paire de récepteurs.
2. Méthode de localisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite étape d'évaluation (30) réalise : - un calcul (31) des différences, entre récepteurs (1, 2,
3), de temps de parcours des signaux émis par un autre émetteur (4) de position connue à une fréquence différente de celle de l'émetteur (5) de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs (1, 2, 3), à partir des positions connues des récepteurs (1, 2, 3) et de cet autre émetteur (4) de position connue,une mesure (32) desdites différences de temps de parcours, par inter- corrélation entre les signaux reçus par les récepteurs (1, 2, 3), une comparaison (33) entre lesdites différences de temps de parcours calculées et lesdites différences de temps de parcours mesurées, donnant, pour chaque récepteur (1, 2, 3), ledit décalage temporel. 3. Méthode de localisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les signaux émis par l'émetteur (5) de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs (1, 2, 3) sont enregistrés par les récepteurs (1, 2, 3) simultanément avec les signaux émis par cet autre émetteur (4) de position connue et respectivement reçus par les récepteurs (1, 2, 3), lesdits récepteurs (1, 2, 3) ayant une bande de réception suffisamment large pour recevoir simultanément des signaux à des fréquences différentes correspondant respectivement à la fréquence d'émission dudit émetteur (5) de position inconnue et à la fréquence d'émission de cet autre émetteur (4) de position connue.
4. Méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que cet autre émetteur (4) de position connue est situé au milieu des récepteurs (1, 2, 3), de préférence au niveau du barycentre des récepteurs (1, 2, 3).
5. Méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite étape de multilatéraltion (40) réalise une inter-corrélation (42) entre les signaux reçus par les récepteurs (1, 2, 3) à la fréquence d'émission dudit émetteur (5) de position inconnue, lesdits signaux ayant été préalablement temporellement recalés sur ladite même valeur de référence de temps commune.30
6. Méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la période s'étendant entre d'une part la réception des signaux émis par l'émetteur (4) de position connue utilisés pour réaliser ladite étape d'évaluation (30) desdits décalages temporels et d'autre part la réception des signaux émis par l'émetteur (5) de position inconnue utilisés pour réaliser ladite étape de multilatération (40) est enregistrée par les récepteurs (1, 2, 3) en continu sans interruption.
7. Méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les signaux émis par l'émetteur (5) de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs (1, 2, 3) sont enregistrés en continu par les récepteurs (1, 2, 3), de préférence sur une période d'au moins une ou plusieurs heures.
8. Méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le nombre de récepteurs (1, 2, 3) est d'au moins 3, de préférence d'au moins 4.
9. Méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite référence de temps commune est l'heure absolue donnée par un système de géolocalisation, comme de préférence l'heure UTC donnée par le GPS.
10. Méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits signaux sont émis dans une gamme de fréquence radio, de préférence dans la gamme de fréquences HF ou dans la gamme de fréquences VHF.
11. Procédé de localisation, dans une prison, de prisonniers munis chacun d'un émetteur (5) de signal de position inconnue fonctionnant à unefréquence différente de celles des autres prisonniers, utilisant la méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
12. Procédé de localisation, dans une centrale nucléaire, de personnels munis chacun d'un émetteur (5) de signal de position inconnue fonctionnant à une fréquence différente de celles des autres personnels, utilisant la méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
13. Procédé de localisation, dans une zone sinistrée, comme par exemple après une avalanche ou un tremblement de terre, de personnes munies chacun d'un émetteur (5) de signal de position inconnue fonctionnant à une fréquence différente de celles des autres personnes, utilisant la méthode de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
14. Système de localisation d'un émetteur (5) de signal dont la position est inconnue, à l'aide de récepteurs (1, 2, 3) de signal qui sont synchronisés entre eux sur une référence de temps commune et dont les positions sont connues, comprenant : des récepteurs (1, 2, 3) de signal qui sont synchronisés entre eux sur une référence de temps commune et dont les positions sont connues, une unité de traitement adaptée pour réaliser une étape de multilatération (40) par différence de temps d'arrivée, qui est réalisée avec les signaux émis par l'émetteur (5) de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs (1, 2, 3), caractérisé en ce que ladite unité de traitement est également adaptée pour que : - ladite étape de multilatération (40) par différence de temps d'arrivée soit précédée d'une étape d'évaluation (30) des décalagestemporels entre les valeurs de la référence de temps commune respectivement connues par les récepteurs (1, 2, 3), - ladite étape de multilatération (40) par différence de temps d'arrivée soit réalisée en corrigeant (41) lesdits décalages temporels de manière à recaler les récepteurs (1, 2, 3) sur une même valeur de référence de temps commune, aux récepteurs ou à chaque paire de récepteurs.
15. Système de localisation selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend : - un autre émetteur (4) de position connue à une fréquence différente de celle de l'émetteur (5) de position inconnue, et en ce que ladite étape d'évaluation (30) réalise : un calcul (31) des différences, entre récepteurs (1, 2, 3), de temps de parcours des signaux émis par un autre émetteur (4) de position connue à une fréquence différente de celle de l'émetteur (5) de position inconnue et respectivement reçus par les récepteurs (1, 2, 3), à partir des positions connues des récepteurs (1, 2, 3) et de cet autre émetteur (4) de position connue, une mesure (32) desdites différences de temps de parcours, par inter- corrélation entre les signaux reçus par les récepteurs (1, 2, 3), une comparaison (33) entre lesdites différences de temps de parcours calculées et lesdites différences de temps de parcours mesurées, donnant, pour chaque récepteur (1, 2, 3), ledit décalage temporel. 25