FR3056764A1 - Procede de calibration par transpondeur d'un instrument radar de mesure de distance et/ou de puissance et/ou de datation - Google Patents

Procede de calibration par transpondeur d'un instrument radar de mesure de distance et/ou de puissance et/ou de datation Download PDF

Info

Publication number
FR3056764A1
FR3056764A1 FR1659097A FR1659097A FR3056764A1 FR 3056764 A1 FR3056764 A1 FR 3056764A1 FR 1659097 A FR1659097 A FR 1659097A FR 1659097 A FR1659097 A FR 1659097A FR 3056764 A1 FR3056764 A1 FR 3056764A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
calibration
sub
vector
simulation
calibration signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1659097A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3056764B1 (fr
Inventor
Jean-Damien Desjonqueres
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National dEtudes Spatiales CNES
Original Assignee
Centre National dEtudes Spatiales CNES
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National dEtudes Spatiales CNES filed Critical Centre National dEtudes Spatiales CNES
Priority to FR1659097A priority Critical patent/FR3056764B1/fr
Publication of FR3056764A1 publication Critical patent/FR3056764A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3056764B1 publication Critical patent/FR3056764B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
    • G01S7/4082—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder
    • G01S7/4091—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder during normal radar operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/882—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for altimeters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Ce procédé de calibration en distance et/ou en puissance et/ou en datation d'un instrument radar de type altimètre défilant par rapport à une surface en utilisant un transpondeur comprend une étape de transmission par télémesure à une station terrestre de données de sous-calibration de mesure, telles que des moyennes d'échos élémentaires reçus corrélés déterminés par l'instrument radar. Un ou plusieurs biais de calibration sont estimés par une boucle d'estimation dans laquelle, pour des valeur de biais de calibration actuels d'un cycle courant de la boucle et pour chaque rang de sous-calibration, un signal de sous-calibration simulé est déterminé par simulation de chacun des échos élémentaires le constituant et un écart entre les signaux de sous-calibration simulé et mesuré de même rang est déterminé.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
056 764
59097
COURBEVOIE ©IntCI8: G 01 S 7/497 (2017.01)
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION
A1
©) Date de dépôt : 27.09.16. (© Priorité : © Demandeur(s) : CENTRE NATIONAL D’ETUDES SPATIALES—FR.
@ Inventeur(s) : DESJONQUERES JEAN-DAMIEN.
©) Date de mise à la disposition du public de la demande : 30.03.18 Bulletin 18/13.
©) Liste des documents cités dans le rapport de recherche préliminaire : Se reporter à la fin du présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux apparentés : ® Titulaire(s) : CENTRE NATIONAL D'ETUDES SPATIALES.
©) Demande(s) d’extension : (© Mandataire(s) : LAVOIX.
PROCEDE DE CALIBRATION PAR TRANSPONDEUR D'UN INSTRUMENT RADAR DE MESURE DE DISTANCE ET/OU DE PUISSANCE ET/OU DE DATATION.
FR 3 056 764 - A1
Ce procédé de calibration en distance et/ou en puissance et/ou en datation d'un instrument radar de type altimètre défilant par rapport à une surface en utilisant un transpondeur comprend une étape de transmission par télémesure à une station terrestre de données de sous-calibration de mesure, telles que des moyennes d'échos élémentaires reçus corrélés déterminés par l'instrument radar.
Un ou plusieurs biais de calibration sont estimés par une boucle d'estimation dans laquelle, pour des valeur de biais de calibration actuels d'un cycle courant de la boucle et pour chaque rang de sous-calibration, un signal de sous-calibration simulé est déterminé par simulation de chacun des échos élémentaires le constituant et un écart entre les signaux de sous-calibration simulé et mesuré de même rang est déterminé.
PROCEDE DE CALIBATION PAR TRANSPONDEUR D’UN INSTRUMENT RADAR DE
MESURE DE DISTANCE ET/OU DE PUISSANCE ET/OU DE DATATION
La présente invention concerne un procédé de calibration par transpondeur d’un instrument radar de mesure de distance et/ou de puissance et/ou de datation, et un programme d’ordinateur de mise en œuvre de ce procédé.
On connaît des procédés de calibration en usine d’un instrument radar, par exemple d’un altimètre destiné à être embarqué sur un satellite ou un aéronef défilant par rapport à la surface terrestre. Ces procédés présentent l’inconvénient d’être imparfaits en termes de précision.
On connaît également des procédés de calibration par croisement, qui exploitent des séries temporelles de données de mesure recueillies par des instruments radar différents, pour des missions différentes. Ces procédés de calibration par croisement permettent d’atteindre des précisions élevées, mais ils nécessitent de longues séries temporelles. Ainsi, en comparant deux séries temporelles de données de mesure recueillies pendant six mois sur les missions Jason 1 et Jason 2, un biais de l’ordre de huit centimètres a été estimé. La précision de cette estimation est millimétrique.
Les procédés de calibration par croisement utilisent également des données fournies par des moyens de détermination de position embarqué à bord du satellite, tels que le système GPS ou le système DORIS. Le système DORIS exploite les variations de fréquence dues à l’effet Doppler, tandis que le système GPS, notamment dans sa version DGPS, exploite des mesures GPS de phases différentielles à l’aide de stations situées au sol dont les positions sont connues avec précision.
On connaît également des procédés de calibration par transpondeur, qui utilisent des données de mesure de calibration acquises par un unique instrument radar et retransmises au sol, sans avoir besoin de les croiser avec des données de mesures d’une autre mission. De tels procédés de calibration utilisent également la position du satellite fournie par les moyens de détermination de position embarqués à bord du satellite.
Cependant, les procédés de calibration par transpondeur connus manquent de précision.
En effet, en raison du volume élevé des données brutes constituées par des échos recueillis par l’instrument radar et du débit limité de la liaison de télémesures entre le satellite et une station terrestre de réception, les données brutes sont d’abord prétraitées à bord du satellite, notamment en moyennant une pluralité d’échos successifs, et seuls des données prétraitées sont transmises au sol.
Les procédés de calibration par transpondeur actuels fondés sur l’exploitation de ces données prétraitées ne permettent pas d’obtenir des estimations du biais dont sont affectées les mesures effectuées par l’instrument radar, avec une confiance et une précision suffisante.
Le problème technique est donc de fournir un procédé de calibration par transpondeur pour lequel la précision de calibration est améliorée par rapport aux procédés de calibration connus.
A cet effet l’invention a pour objet un procédé de calibration d’un instrument radar au moyen d’un transpondeur, caractérisé en ce qu’il consiste, d’une part, à acquérir une pluralité de signaux de sous-calibration de mesure, au moyen de l’instrument radar, lors du survol du transpondeur, et, d’autre part, à simuler, de manière itérative jusqu’au respect d’un critère de convergence, l’acquisition de ladite pluralité de signaux de calibration au moyen d’un modèle de simulation du fonctionnement de l’instrument radar, la simulation permettant de calculer des signaux de sous calibration de simulation, le modèle de simulation comportant au moins un paramètre libre relatif à un biais de calibration affectant les mesures effectuées par l’instrument radar, une valeur dudit paramètre libre étant corrigée à chaque itération de la simulation en fonction d’un écart entre les signaux de sous calibration de mesure et les signaux de sous-calibration de simulation.
Le procédé de calibration consiste donc à simuler le fonctionnement de l’instrument radar lorsqu’il survole le transpondeur. Le modèle utilisé pour cette simulation tient compte de la trajectoire suivie par l’instrument radar, la position du transpondeur, les caractéristiques d’émission et de réception de l’instrument radar, les instants d’émission d’une impulsion, de réception de l’écho correspondant et d’émission de la réplique, les prétraitements effectués sur les échos reçus pour générer un signal de sous échantillonnage transmis au sol.
Le modèle est spécifique d’une calibration de l’instrument radar en ce qu’il comporte un ensemble de paramètres libres correspondant chacun à un biais de calibration susceptible d’affecter les mesures réalisées par l’instrument radar, en particulier les biais affectant une mesure en distance, une mesure en puissance et/ou une mesure en datation, etc.
Au sol, l’analyse des signaux de sous échantillonnage de mesure transmis par l’instrument radar et ceux de simulation obtenus au moyen du modèle de simulation permettent, par l’application d’un algorithme d’analyse adapté, d’estimer la valeur du ou de chaque biais de calibration affectant les mesures faites par l’instrument radar.
Le ou les biais de calibration estimés sont ensuite utilisés pour corriger les données de mesure délivrées par l’instrument radar.
En se fondant sur une modélisation adaptée, le procédé selon l’invention permet de calibrer avec une précision élevée l’instrument radar.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé comporte l’une ou plusieurs des caractéristique suivantes :
- Au moins un biais de calibration affectant les mesures effectuées par l’instrument radar est un biais en distance, en puissance, ou en datation. L’acquisition d’une pluralité de signaux de sous-calibration de mesure consiste à émettre et recevoir suivant un motif temporel, répété avec une période de motif et alternant une fenêtre d’émission, au cours de laquelle une impulsion d’émission ayant une largeur de bande et une période d’émission est émise depuis l’instrument radar vers le transpondeur, et une fenêtre de réception, au cours de laquelle un écho est reçu par l’instrument radar, ledit écho correspondant à une impulsion d’émission émise dans une fenêtre d’émission d’un motif temporel distant du motif temporel auquel appartient la fenêtre de réception courante selon un profil temporel de retard attendu ; à corréler l’écho reçu avec une réplique associée à l’impulsion d’émission correspondante; à échantillonner l’écho corrélé selon une période d’échantillonnage inverse de la largeur de bande de l’impulsion d’émission correspondante et une fenêtre d’acquisition, et effectuer une transformée de Fourier des échantillons obtenus pour former un écho échantillonné en composantes fréquentielles ; à déterminer un signal de sous-calibration de mesure en moyennant un groupe d’échos échantillonnés contenus dans une fenêtre de sous-calibration, qui est répétée dans le temps, chaque fenêtre de sous-calibration étant repérée par un rang et incluant un nombre prédéterminé de fenêtres d’acquisition ; et à transmettre à une station terrestre, par des moyens de télémesure adaptés, les signaux de sous-calibration de mesure.
Le profil temporel de retard attendu utilisé par l’instrument radar est également transmis à la station terrestre.
Le procédé comprend en outre les étapes consistant à fournir un modèle de simulation du fonctionnement de l’instrument radar, comportant, outre au moins un paramètre libre de biais, une pluralité de paramètres de correction, qui sont instanciées à des valeurs fixes, le modèle de simulation étant apte à simuler chaque écho reçu dans une fenêtre de sous-calibration quelconque ; à estimer le ou chaque paramètre libre de manière itérative en simulant, sur la base du modèle de simulation, des échos corrélés dans la fenêtre de souscalibration de rang courant en prenant en compte des valeurs courantes du ou de chaque paramètre libre de biais à estimer, puis en déterminant un signal de sous-calibration de simulation pour le rang courant en moyennant une partie ou la totalité des échos corrélés simulés ; en calculant un écart entre le signal de sous-calibration de mesure et le signal de sous-calibration de simulation de même rang ; en déterminant une portion de droite de régression linéaire sur une pluralité de points, chaque point ayant, pour abscisse, le rang de la fenêtre de sous-calibration correspondante, et pour ordonnée, l’écart calculé pour ledit rang, et en calculant une distance séparant la portion de droite et la pluralité de points ; puis vérifier un critère de convergence sur l’estimation du ou de chaque paramètre libre, tant que le critère de convergence n’est pas vérifié, corriger les valeurs courantes du ou des paramètres libres et répéter les étapes de l’estimation, et lorsque le critère de convergence est vérifié, fournir les valeurs du ou de chaque paramètre libre comme biais de calibration.
L’étape de détermination de la portion de droite de régression linéaire comprend une étape de détermination d’une pente et d’une ordonnée moyenne de ladite portion de droite, et, dans l’étape de correction, la correction des valeurs courantes du ou des paramètres libres dépend de la pente et de l’ordonnée moyenne.
L’écart entre le signal de sous-calibration de mesure et le signal de souscalibration de simulation de même rang est une distance du type distance quadratique améliorée, produit de corrélation amélioré, estimateur à maximum de vraisemblance, ou écart algébrique de séparation fine de centres de gravité. La distance étant du type distance quadratique améliorée, le procédé comprend les étapes consistant à remplacer un vecteur du signal de souscalibration de mesure par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d’échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de mesure, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d’échantillonnage consécutives correspondantes ; à remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de simulation par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d’échantillonnage consécutives du vecteur du signal de souscalibration de simulation, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d’échantillonnage consécutives correspondantes; et à calculer la distance quadratique entre le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de mesure et le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de simulation de même rang.
La distance étant du type produit quadratique améliorée, le procédé comprend les étapes consistant à remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de mesure par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d’échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de mesure, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d’échantillonnage consécutives correspondantes ; à remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de simulation par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d’échantillonnage consécutives du vecteur du signal de souscalibration de simulation, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d’échantillonnage consécutives correspondantes ; et à calculer un produit de corrélation entre le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de mesure et le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de simulation de même rang.
- La distance étant du type écart algébrique par séparation fine des centres de gravité, le procédé comprend les étapes consistant à déterminer un centre de gravité du signal de sous-calibration de mesure et l’abscisse dudit centre de gravité; à déterminer un centre de gravité du signal de sous-calibration simulé et abscisse dudit centre de gravité ; à calculer l’écart algébrique en tant que différence entre l’abscisse du centre de gravité du signal de sous-calibration de mesure et l’abscisse du centre de gravité du signal de sous-calibration de simulation de même rang.
L’invention a également pour objet un programme d’ordinateur de mise en œuvre du procédé comprenant un jeu d’instructions aptes à être exécutées par un ordinateur, le jeu d’instructions permettant la mise en œuvre du procédé précédent.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description d’une unique forme de réalisation qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la Figure 1 est une vue d’un système radar d’altimétrie et de ses composantes pour la mise en œuvre d’un procédé de calibration selon l’invention,
- la Figure 2 est une vue d’un chronogramme en émission-réception de l’instrument radar d’altimétrie fonctionnant en mode de mesure d’échos élémentaires de calibration ;
- la Figure 3 est une vue de l’architecture détaillée du système d’altimétrie décrit à la Figure 1 avec le transpondeur;
- la Figure 4 est une vue d’un exemple de forme d’onde d’une impulsion d’émission ou de sa réplique ;
- la Figure 5 est une vue en représentation fréquentielle d’un écho élémentaire de mesure corrélé et échantillonné ;
- la Figure 6 est un ordinogramme du procédé de calibration selon l’invention ;
- la Figure 7 est un ordinogramme détaillé de l’étape de traitement des signaux de sous-calibration du procédé de calibration décrit la Figure 6 ;
- la Figure 8 est un mode de réalisation d’une étape du procédé représentée à la Figue 7 ;
- les Figure 9, 10, 11, et 12 sont des résultats d’étapes du procédé décrit à la Figure 8 ;
- la Figure 13 est une vue en représentation fréquentielle de la simulation d’un écho élémentaire de mesure corrélé et échantillonné par l’instrument radar pour une cible maritime ;
- la Figure 14 est une vue en représentation fréquentielle d’un signal simulé, de type sous-calibration, moyennant des échos élémentaires de mesure corrélés tels que décrits à la Figure 13 ;
- les Figures 15 à 17 sont des signaux de sous-calibration par transpondeur mesurés par l’instrument radar ;
- les Figures 18, 19 et 20 sont des comparaisons entre des signaux de souscalibration mesurés et de signaux de sous-calibration simulés, les signaux étant des résultats d’étapes décrites les Figures 6, 7 et 8.
Le fonctionnement de l’instrument radar qui est décrit dans ce qui suit est celui qui est repris dans le modèle de simulation.
Suivant la Figure 1, le procédé de calibration par transpondeur selon l’invention est mis en œuvre dans un système 100 comportant un instrument radar 104 d’altimétrie, embarqué sur un satellite 106, un transpondeur 108, fixe au sol, et une station terrestre 110 de réception et de traitement des télémesures envoyées par l’instrument radar 104.
L’instrument radar 104 fonctionne de manière autonome et détermine un profil temporel de retard attendu entre l’émission d’une impulsion et la réception de l’écho correspondant après réflexion par le transpondeur. Le profil temporel de retard attendu ainsi déterminé est utilisé pour commander la génération, après l’émission d’une impulsion, d’une réplique associée à ladite impulsion, pour corréler un écho reçu au moment de la réplique avec l’impulsion associée.
En variante, il est également possible de « forcer >> ce profil temporel en envoyant à l’instrument radar 104 depuis une station terrestre 110 un profil temporel prédéterminé de l’évolution du retard attendu.
Lorsque le profil temporel est déterminé de manière autonome par l’instrument radar 104, il est essentiel que ce profil temporel soit rapatrié au sol et associé aux données de mesure de calibration au cours de l’analyse d’estimation du biais effectuée au sol.
L’instrument radar 104 fonctionne de manière impulsionnelle avec entrelacement des fenêtres d’émission et de réception.
La fréquence de répétition fm des impulsions émises est choisie à la fois pour obtenir une bonne dé-corrélation des échos réfléchie et pour obtenir un nombre d’échos suffisant afin de réduire le bruit dit de Speckle.
La fréquence porteuse fc des impulsions est par exemple voisine de 13,6 GHz, fréquence appartenant à la bande Ku.
Le satellite 106 est par exemple un satellite du type JASON, qui évolue sur une orbite basse 112 située à une altitude hsat égale à 1347 km, et dont la projection sur la surface terrestre correspond à une trace 114.
Par souci de lisibilité, seules quelques positions spatio-temporelles (P1, t1), (P2, t2), (P3, t3), (P4, t4), (P5, t5), (P6, t6) du satellite 106 sont seulement représentées sur la Figure 1.
Les points de P1, P2, P3, P4, P5, P6 désignent des positions spatiales dans un repère universel et t1, t2, t3, t4, t5, t6 désignent des instants fournis par une horloge universelle de référence.
Dans la Figure 1 sont superposées des images du même satellite 106 à des instants différents, ici les instants t1, t2, t3, t4, t5, t6.
L’instrument radar 104 est configuré, dans le présent mode de réalisation, pour émettre une impulsion en bande Ku, limitée en puissance d’émission à environ dix Watts crête et deux Watts en moyenne.
L’instrument radar 104 comprend une antenne, non représentée sur la Figure 1, fonctionnant en émission et en réception, dans une même bande de fréquences ayant pour largeur de bande B.
Le diagramme de l’antenne de l’instrument radar 104 est fortement focalisé. II présente un lobe principal formant un angle d’ouverture à 3 dB d’atténuation égal par exemple à 1,28 degrés.
Lorsque le satellite 106 se trouve sensiblement à la verticale du transpondeur 108, l’instrument radar 104 émet vers le transpondeur 108 une impulsion radioélectrique, prenant la forme d’un créneau d’impulsions élémentaires, qui est réfléchie ou réémise par le transpondeur 108, avec éventuellement une certaine amplification. L’écho résultant est alors capté par l’instrument radar 104.
Puisque l’instrument radar 104 émet et reçoit alternativement, par convention de tracé sur la Figure 1, le satellite 106 est représenté en trait plein lorsque l’instrument radar 104 émet, et en trait pointillé lorsque l’instrument radar 104 reçoit. Ici, aux instants t2, t4, t6, l’instrument radar 104 est en train d’émettre, tandis qu’aux instants t1, t3, t5 l’instrument radar est en train de recevoir.
II est à remarquer qu’entre deux positions consécutives représentées sur la Figure 1, par exemple P2 et P3, il existe des positions intermédiaires, non représentées, dans lesquelles l’instrument radar 104 alterne les moments d’émission et les moments de réception.
Le procédé de calibration selon l’invention est mis en œuvre lorsque l’instrument radar 104 survol le transpondeur 108, c’est-à-dire lorsque l’orbite 112 parcourue par le satellite 106 est disposée, par rapport au transpondeur 108, de sorte que sa trace 114 soit peu éloignée du transpondeur 108 pendant une période de survol, ayant une durée typiquement de quelques secondes. Le transpondeur 108 se trouve alors à l’intérieur de la couverture du faisceau formé par le lobe principal de l’antenne radar.
Sur la Figure 1, la position (P4, t4) correspond à une distance minimale entre le satellite 106 et le transpondeur 108. Un rayon vecteur Nadir 120 relie le satellite 106 dans cette position P4 au point Nadir de la trace 114 le plus proche du transpondeur 108.
Un rayon vecteur 122 relie le satellite 106 dans la position P4 au transpondeur
108.
L’angle azimutal, désigné par φ, est l’angle formé par les deux rayons vecteurs 120 et 122. La valeur de l’angle φ est, de manière privilégiée, inférieure à l’angle d’ouverture du lobe principal de l’antenne radar c'est-à-dire ici à 1,28 degrés.
Dans le présent mode de réalisation, le transpondeur 108 est un bon réflecteur. II ne requiert pas d’élément d’amplification. II constitue donc un transpondeur passif. Sa position et ses paramètres de réflexion sont connus le plus précisément possible.
Un rayon vecteur 124, reliant le satellite 106 dans la position P2 au transpondeur 108, représente le cheminement du front de l’onde transportant une impulsion émise par l’instrument radar 104 se trouvant à la position P2 à l’instant t2 jusqu’au transpondeur 108.
Un rayon vecteur 126, reliant le transpondeur 108 au satellite 106 dans la position P5 représente le cheminement du front d’onde transportant l’écho de l’impulsion émise à l’instant t2 et réfléchie par le transpondeur 108, cet écho étant reçu par l’instrument radar 104 à l’instant t5.
Lorsque le satellite 106 survole un voisinage du transpondeur 108, la durée de propagation τ entre l’émission d’une impulsion et la réception de l’écho correspondant, par exemple le temps mis pour parcourir la distance du rayon vecteur 124 et celle du rayon vecteur 126, est comprise dans l’intervalle [rNadir,rNadir+r/] avec TNadir égal à (2 * ti)/c, où h désigne la distance entre le transpondeur 108 et le satellite 106 lorsque le satellite 106 vient à se trouver à l’exacte verticale du transpondeur, c désigne la célérité de la lumière dans le vide, et η une fraction inférieure à 0,001 fois la valeur de TNadir
En supposant ici que la distance h est égale à l’altitude hsat de l’orbite du satellite 106 et que l’altitude hsat est égale à 1347 km, la durée de propagation entre l’émission d’un signal d’impulsion et la réception de l’écho élémentaire correspondant est ainsi de l’ordre de 9 ms.
En variante, le transpondeur 108 est actif. II comprend dans ce cas une antenne de réception, une antenne d’émission et un amplificateur disposé entre ses deux antennes. II est alors caractérisé le plus précisément possible par sa position, son gain, ainsi que le temps entre la réception d’une impulsion et la réémission de l’écho correspondant.
La durée de propagation τ, calculée pour chaque position de l’instrument radar, permet de déterminer le profil temporel de retard attendu et, par conséquent, de synchroniser la génération de la réplique associée à une impulsion d’émission et la réception de l’écho reçu correspondant à cette impulsion, pour l’étape de corrélation.
Suivant le chronogramme la Figure 2, une trame 150 utilisée par l’instrument radar 104 comprend, par exemple entre les instants t2 et t5, une succession temporelle de motifs 152 répétés périodiquement sur un axe des temps 153.
Chaque motif 152 est composé d’une fenêtre d’émission 154, suivie d’une fenêtre de réception 156 adjacente.
Dans chaque fenêtre d’émission 154, l’instrument radar 104 émet une impulsion dans une bande de fréquence [fc - B/2,fc + B/2] et, dans chaque fenêtre de réception
156, l’instrument radar reçoit un écho, dans une bande de fréquence sensiblement identique.
Les durées d’un motif 152, d’une fenêtre d’émission 154, d’une fenêtre de réception 156, sont respectivement désignées par la durée de motif Tm, la durée d’émission T, et la durée de réception Tr.
La fréquence de répétition fm d’un motif 152 est ici proche de 2000 Hz, ce qui correspond à une durée de motif Tm égale à l/fm, soit 500 ps.
La durée d’émission T est ici de l’ordre de 100 ps et la durée de réception Tr est proche de 400 ps.
Dans une première fenêtre 160, correspondant à la fenêtre d’émission 154 hachurée sur la gauche de la Figure 2 et débutant à un instant d’émission tem égal à l’instant t2, une impulsion est émise par l’instrument radar 104, situé à la position orbitale
P2.
Dans une deuxième fenêtre 162, correspondant à la fenêtre de réception 156 située le plus à droite sur la Figure 2 et se terminant à l’instant t5, l’écho 164 correspondant à l’impulsion émise dans la première fenêtre 160 est reçu par l’instrument radar 104 à un instant tr, compris dans la deuxième fenêtre 162.
La durée notée T(tem) séparant les instants d’émission tem et de réception tr est la durée de propagation aller-retour du front de l’onde émise par l’instrument radar 104 depuis la position orbitale correspondant à l’instant tem et reçu, après réflexion sur le transpondeur 108, par l’instrument radar 104 situé à la position orbitale correspondant à l’instant tr.
Entre l’instant d’émission t2 d’une impulsion et la réception de l’écho correspondant sont ici interposées dix-huit fenêtres de réception.
II est à remarquer que, pour une durée de survol d’un voisinage du transpondeur 108 égale à 1 s, respectivement 5 s, les données de mesure de calibration sont acquises durant un créneau de réception comprenant environ 2000, respectivement 10 000 fenêtres de réception.
Suivant la Figure 3, la structure de l’instrument radar 104 est décrite de manière plus détaillée.
L’instrument radar 104 est configuré pour émettre des impulsions sur une voie radar descendante 204, et pour recevoir des échos sur une voie radar montante 206. L’émission et la réception des signaux radar sont effectuées ici dans la même bande de fréquence au travers de l’antenne radar 208, ici unique.
En variante, l’émission et la réception des signaux radar sont effectuées au moyen de deux antennes radar différentes, l’une fonctionnant en émission, l’autre fonctionnant en réception.
Pour la télémétrie, l’instrument radar 104 est muni d’une voie descendante 210, comportant une antenne de télémesure 212.
L’instrument radar 104 peut ainsi transmettre, vers la station terrestre 110, des données de mesure de calibration sous la forme de signaux de sous-calibration numériques, qui seront décrits ultérieurement.
L’instrument radar 104 peut ainsi également transmettre, vers la station terrestre 110, le profil temporel de retard attendu, lorsque ces informations temporelles sont déterminées de manière autonome par l’instrument radar.
Plus précisément, l’instrument radar comprend un module radar hyperfréquence 214, un module de traitement numérique 216, et un générateur de télémesures 218 raccordé à l’antenne de télémesure 212, via éventuellement une instrumentation spécifique du satellite non représentée ici.
Le module radar hyperfréquence 214 comprend une unité hyperfréquence d’émission 220, une unité hyperfréquence de réception 222, et un duplexeur temporel 224 raccordé à une borne de sortie 226 de l’antenne radar 208.
L’unité hyperfréquence d’émission 220 comprend, en série, un générateur d’impulsions 228, et un amplificateur de puissance d’émission 230, raccordé, au travers d’une première borne de sortie 232, au duplexeur temporel 224.
Le générateur d’impulsions 228 comprend une deuxième borne de sortie 234, raccordée à l’unité hyperfréquence de réception 222 par une liaison électrique, et une borne d’entrée 236, connectée au module de traitement numérique 216 pour recevoir des commandes des instants d’émission des impulsions et des répliques associées à chaque impulsion.
Le générateur d’impulsions 228 est configuré pour générer des impulsions destinées à être appliquées à l’antenne radar 208, et pour générer des répliques des impulsions destinées à être appliquées à l’unité hyperfréquence de réception 222. Chaque réplique est associée à une impulsion selon des instants de commande, élaborés et fournis par le module de traitement numérique 216, à partir du profil temporel de retard attendu.
L’instant ter de commande de la génération de la réplique associée à l’impulsion émise à l’instant de commande t, par rapport à une horloge embarquée à bord du satellite, c’est-à-dire le retard attendu de l’écho correspondant à l’impulsion émise à l’instant t, vérifie la relation :
tcr-t = Tsync(t) dans laquelle le profil temporel de retard attendu est une fonction déterminée de l’instant t d’émission de l’impulsion, qui correspond à l’écart temporel de commande de synchronisation.
Pour chaque réplique, c’est-à-dire pour chaque écho reçu à corréler à une impulsion au moyen d’une réplique, la fonction est, de manière préférée, une fonction affine du temps t, ayant la forme suivante :
Tsync(t) = H0(t0) + HPR(tQ) *(t- tO) dans laquelle : tO désigne un instant initial de référence ; HO(iO) désigne une constante correspondant à l’écart temporel de commande de synchronisation d’une impulsion émise à l’instant tO ; et HPR(tO) désigne une vitesse de dérive depuis l’instant tO.
Les paramètres HO(ZO) et HPR(tO) sont constants pour une pluralité d’échos élémentaires successifs moyennés entre eux pour obtenir un écho moyenné, comme cela sera présenté plus bas, mais peuvent changer d’un écho moyenné à l’autre. Ainsi, HO(iO) varie toujours en fonction de l’écho moyenné et HPR(tO) dans le cas général varie également en fonction de l’écho moyenné. Ces paramètres sont ajustés par le module de traitement numérique 216.
Ainsi, la fourniture des trois paramètres tO, H0(t0), HPR(tO) permet de connaître exactement les instants ter de commande des répliques servant à la corrélation des échos reçus, en fonction des instants t de commande des impulsions, par rapport à une signal HSAT d’une horloge de précision élevée, embarquée à bord du satellite.
L’unité hyperfréquence de réception 222 comprend, en série, un amplificateur à faible bruit 242, un corrélateur 244, et une chaîne d’amplification à fréquence intermédiaire 246.
L’unité hyperfréquence de réception 222 comprend également une première borne d’entrée 248, pour connecter l’amplificateur faible bruit 242 au duplexeur temporel 224, une deuxième borne d’entrée 250, pour connecter le corrélateur 244 à la borne de sortie 234 du générateur d’impulsions 228 de l’unité hyperfréquence d’émission 220, et une borne de sortie 252, pour connecter la chaîne d’amplification à fréquence intermédiaire 246 au module de traitement numérique 216.
Le corrélateur 244 est configuré pour corréler chaque écho reçu par l’antenne radar 208 avec une réplique dont l’instant de génération est commandé par le module de traitement numérique 216 selon la fonction Tsync(t), avec t égal à une expression de la forme : tO + l * Tm, où l est un indice entier de rang temporel et Tm est la période du motif 152.
Le corrélateur 244 comprend par exemple un dispositif matériel de type mélangeur.
Le module de traitement numérique 216 comprend une unité 254 de formation et de fourniture de signaux de sous-calibration mesurés, et une unité 256 de formation d’horloges, synchronisées entre elles par rapport au signal de l’horloge embarquée à bord du satellite.
L’unité 254 est configurée pour fournir des signaux de sous-calibration mesurés à partir des échos corrélés fournis par l’unité hyperfréquence de réception 222.
L’unité 254 comprend une première borne d’entrée 260, connectée à la borne de sortie 252 de la chaîne d’amplification à fréquence intermédiaire 246, une première borne de sortie 264, connectée à l’émetteur de télémesures 218, et une première paire de bornes d’entrée/sortie 266, connectée à l’unité de formation d’horloges 256.
L’unité 254 comprend, connectés en série, une unité 268 d’échantillonnage temporel de chaque écho corrélé, une unité 269 de calcul de la transformée de Fourier, une première mémoire tampon 270, un registre accumulateur 272 (avec un diviseur scalaire inclus) et une deuxième mémoire tampon 274.
L’unité 268 est connectée à la chaîne d’amplification à fréquence intermédiaire 246 au travers de la première borne d’entrée 260.
La deuxième mémoire tampon 274 est connectée à l’émetteur de télémesures 218 au travers de la première borne de sortie 264.
L’unité 256 de formation des horloges comprend une première borne d’entrée 280, pour recevoir le signal de l’horloge de précision embarquée à bord du satellite, une deuxième paire de bornes d’entrée/sortie 282, connectée à la première paire de bornes d’entrée/sortie 266, et une troisième borne de sortie 284, connectée au générateur d’impulsions 228, pour fournir au générateur d’impulsions 228 des signaux de commande des instants de génération des impulsions et des répliques associées.
L’unité 256 de formation des horloges est configurée pour déterminer les signaux de commande en fonction du profil temporel de retard attendu rsync (t).
Lorsque le profil temporel est déterminé de manière autonome par l’instrument radar 104, il est essentiel que ce profil soit rapatrié au sol et associé aux données de mesures de calibration.
Le module de traitement numérique 216 est réalisé à l’aide d’un processeur spécialisé ou d’un calculateur classique dans lequel les diverses fonctions de traitement sont réalisées par un programme informatique.
En variante, le module de traitement numérique 216 est réalisé par différents composants électroniques séparés, intégrant une ou plusieurs fonctions de traitement.
La station terrestre 110 comprend, reliés en série, une antenne de réception 288, un récepteur 290, et un calculateur 292.
Le calculateur 292 comprend une borne d’entrée 294, reliée au récepteur 290, un processeur 296, relié au récepteur 290 au travers de la borne d’entrée 294, et une mémoire 298, reliée au processeur 296 par une liaison bidirectionnelle 299.
Le calculateur 292 est un ordinateur propre à exécuter les instructions de programmes stockés dans la mémoire. En particulier, le calculateur 292 est propre à simuler le fonctionnement de l’instrument radar pour obtenir des signaux de souscalibration de simulation en utilisant un modèle de simulation paramétrique du fonctionnent dudit instrument radar. Le calculateur 292 est propre à calculer les valeurs des paramètres de biais de calibration de l’instrument radar en comparant des données mesurées et des données simulées.
Les données de mesure de calibration fournies par l’émetteur de télémesures 222 sont donc des données qui chacune agrègent un groupe d’échos corrélés successifs. Cette agrégation s’effectue par un traitement de compression consistant à calculer, pour chaque groupe, une moyenne des échos corrélés de ce groupe.
La fenêtre temporelle contenant les échos corrélés d’un même groupe est appelée fenêtre de sous-calibration. Le traitement de compression est nécessaire en raison du débit limité de la voie de télémesures, insuffisant pour permettre l’acheminement des données brutes constituées par les échos corrélés.
En variante, le profil de retard est une fonction polynomiale de degré supérieur ou égal à deux.
En variante, le système radar d’altimétrie est embarqué à bord d’un avion ou d’un engin aéronautique et la station terrestre est remplacée par une unité de traitement embarquée, reliée au système radar d’altimètre par une liaison filaire.
La Figure 4 représente la forme d’une impulsion 408 dans une fenêtre d’émission quelconque, dans un repère 400 muni en abscisse d’un axe temporel 402 et en ordonnée d’un axe fréquentiel 404.
La forme de la réplique associée à l’impulsion 408 est identique à celle de l’impulsion 408.
Le signal d’impulsion 408 a la forme d’une rampe dont la fréquence varie linéairement en fonction du temps. Ici, la fréquence varie de manière décroissante avec une pente d’amplitude k.
Avec fc désignant la fréquence porteuse du signal radar, l’impulsion varie linéairement depuis la fréquence maximale fc + B/2 jusqu’à la fréquence minimale fc - B/2, sur la durée d’émission T, égale ici à environ 100 ps, où B désigne la largeur de bande de la rampe, prise ici égale à environ 320 MHz.
En variante, le signal d’impulsion a une fonction de modulation différente dont la largeur de bande est égale à B.
La Figure 5 est une représentation fréquentielle 502 (un axe d’abscisse 506 en fréquence 506 et un axe d’ordonnée 508 en amplitude) d’un écho 504, après corrélation et transformation de Fourier, obtenu en sortie de l’unité 269. II s’agit d’une courbe discrète de points échantillonnés, espacés entre eux en abscisse suivant un pas fréquentiel d’échantillonnage, noté Fech. Par souci de lisibilité, cette courbe a été rendue continue par l’ajout de segments d’interpolation entre les points échantillonnés en fréquence.
L’écho corrélé 504 est identifié par un indice de rang temporel f correspondant au rang du motif 152 dans lequel se trouve la fenêtre de réception de cet écho 504.
Le signal d’écho 504 est représenté dans une fenêtre d’exploration fréquentielle ayant une largeur d’exploration fréquentielle, notée Facq, correspondant à la fenêtre d’exploration temporelle offerte par l’unité d’échantillonnage temporel 268. La fenêtre d’exploration temporelle a une largeur d’exploration temporelle, notée Tacq, égale à un multiple entier nacq de la période d’échantillonnage Tech paramétrant le fonctionnement de l’unité d’échantillonnage temporel 268.
La période d’échantillonnage Tech est prise égale à la résolution temporelle de la corrélation temporelle, désignée par rt, et égale à 1/B.
La largeur d’exploration fréquentielle Facq est égale au nombre nacq de périodes d’échantillonnage dans la fenêtre d’exploration temporelle Tacq, multiplié par le pas fréquentiel d’échantillonnage, Fech.
Le pas fréquentiel d’échantillonnage Fech est pris égal à 1/Γ.
A la résolution temporelle rt correspond une résolution spatiale rd égale à c/2B.
Ainsi la période d’échantillonnage temporelle Tech correspond à une granularité temporelle appelée porte de temps et, de manière équivalente, correspond à une granularité spatiale appelée porte de distance.
De même, le pas fréquentiel d’échantillonnage Fech correspond à une granularité fréquentielle appelée porte de fréquence et, de manière équivalente, correspond à la granularité spatiale en raison de la relation linaire B = k*T , définie par la forme de l’impulsion décrite à la Figure 4.
Ici, avec B égal à 320 MHz, Tech est égal à 3,125 ns, et, avec nacq égal à 128, Tacq est égal à 0,4 ps.
Avec ces valeurs de dimensionnement données à titre d’exemple, la distance séparant le système radar 104 du transpondeur 108 est explorée sur une plage de 128*c/2S, égale à environ 60 m et une porte distance a pour extension environ 46,87 cm.
Le début de la fenêtre fréquentielle d’exploration est donc calé, à gauche, sur l’axe des ordonnées 508 et l’axe des abscisses 506 est subdivisé en intervalles d’échantillonnage 512 indicés par un rang d’échantillonnage i variant entre 1 et 128.
La valeur échantillonnée de l’écho 504 sur un intervalle d’échantillonnage 512 est la valeur intégrée de l’écho sur cet intervalle 512.
Un écho corrélé et échantillonné en fréquence est ainsi un vecteur de 128 composantes, qui sont associées chacune à un rang d’échantillonnage i, avec i variant de 1 à 128.
Un signal de sous-calibration est obtenu par une opération réalisée par l’instrument radar de pré traitement par moyenne des échos corrélé et échantillonné en fréquence appartenant à un groupe d’échos.
Suivant la Figure 6, le procédé de calibration selon l’invention comporte une partie 602, mise en œuvre par l’instrument radar 104, permettant d’obtenir des signaux de souscalibration mesurés.
Cette partie 602 comprend successivement une étape d’initialisation 604, une première boucle 606 d’étapes de simulation d’un nombre entier Nsc de signaux de souscalibration simulés indicés par un compteur de rang noté isc, une étape 610 de fourniture des signaux de sous-calibration mesurées, une étape 612 de détermination d’un ou plusieurs biais de calibration, et une étape 614 de sauvegarde des biais de calibration déterminés dans l’étape 612.
La première boucle 606 comprend une deuxième boucle 616 comportant des étapes 620, 622, 624, 626, 628, 630, 632, une étape 640 de calcul final d’un signal de sous calibration de mesure, une étape 642 d’incrémentation de compteurs, une étape de test 644 de fin de l’exploitation des échos élémentaires.
Dans l’étape d’initialisation 604, un compteur de l’indice l des motifs temporels servant à la calibration est mis à un.
Dans la même étape 604, le compteur de rang isc des signaux de sous-calibration est mis à zéro et un compteur w d’état d’accumulation d’un vecteur d’accumulation est mis à zéro.
Le vecteur d’état du registre à accumulation est un vecteur à nacq composantes indicées par l’entier i variant ici de 1 à 128. Il est noté Acu et toutes ses composantes sont mises à zéro.
Dans l’étape d’initialisation 604, l’instrument radar 104 est configuré par la préparation de l’instant de déclenchement du début to du procédé de calibration, en tenant compte de données d’orbitographie fournies par ailleurs, et par le paramétrage des fenêtre d’émission et de réception.
Dans l’étape d’initialisation 604, un profil de retard τsync (r) en fonction du temps t d’émission est fourni par ou au module de traitement numérique 216, afin de piloter le générateur d’impulsions en terme d’instants de génération des impulsions et des répliques associées, et de lui permettre de synchroniser une réplique avec un écho reçu.
Dans l’étape 620, le générateur d’impulsions 226 applique à l’antenne radar une impulsion dans la fenêtre d’émission du motif de rang courant l, et au corrélateur 246, une réplique dans la fenêtre de réception du motif de rang courant l. Cette réplique correspond à l’impulsion émise une durée Tsync(tQ + (l-L')*Tm') avant, où L est un entier prédéterminé, constant pendant la phase de calibration et dépendant de la distance moyenne entre l’instrument radar et le transpondeur.
Dans l’étape 622, l’instrument radar 104 reçoit un écho dans la fenêtre de réception du motif de rang courant l.
Dans l’étape de corrélation 624, l’écho reçu à l’étape 622 est corrélé à la réplique du motif de rang courant l associée à l’impulsion de rang l-L. La corrélation est effectuée par exemple d’abord par le mélange du signal de réplique et du signal d’écho à l’aide du mélangeur, puis par le filtrage du battement créé par ce mélange.
Dans l’étape suivante 626, l’écho corrélé en sortie de l’étape 624, est échantillonné selon une période d’échantillonnage Tech inverse de la largeur de bande B des impulsions, et une fenêtre d’exploration temporelle. Les échantillons temporels dans la fenêtre d’exploration temporelle sont transformés par une transformée de Fourier en composantes fréquentielles pour former un vecteur d’écho corrélé échantillonné en fréquences.
Puis, dans la même étape 626, le vecteur d’écho est sauvegardé dans la première mémoire tampon 270.
Dans l’étape suivante 628, le vecteur d’écho est additionné à un vecteur d’accumulation Acu .
Dans l’étape de test 630, la valeur du compteur w d’état d’accumulation est comparée à un nombre total Wsc prédéterminé, correspondant au nombre d’écho dans un groupe d’échos servant à calculer un signal de sous-calibration.
Lorsque la valeur du compteur w est différente du nombre total Wsc, l’étape 632 est exécutée, au cours de laquelle les compteurs w et l sont incrémentés chacun d’une unité. Puis, les étapes 620, 622, 624, 626, 628, 630 sont répétées.
Lorsque la valeur du compteur w est égale au nombre total Wsc, les étapes 640 et 642 sont exécutées.
Dans l’étape 640, le vecteur d’accumulation Acu courant est normalisé en le divisant par le nombre total Wsc. Le vecteur d’accumulation normalisé ainsi obtenu est la moyenne des Wsc -1 vecteurs d’écho précédents le vecteur d’écho courant et du vecteur d’écho courant. Ce vecteur d’accumulation normalisé constitue le signal de souscalibration de rang isc agrégeant les échos contenus dans une fenêtre de calibration correspondant aux Wsc motifs 152 précédents le motif courant de rang l. Le signal de sous-calibration ainsi obtenu est affecté de l’indice courant isc. Il est noté Ssc_mesure(isc). Le signal de sous-calibration Ssc_mesure(isc) ainsi que l’indice courant isc sont sauvegardés dans la deuxième mémoire tampon 274.
Dans l’étape 642 le compteur w est remis à zéro, les compteurs isc et l sont incrémentés chacun d’une unité.
Puis, une étape de test 644 est exécutée dans laquelle le rang de motif courant l est comparé à un nombre total Nmotif de motifs temporels 152 servant à la calibration. Le nombre total Nmotif est choisi de manière à être un multiple entier Nsc de fois le nombre total Wsc.
Lorsque le rang de motif courant l est inférieur ou égal au nombre total Nmotif, les étapes 620, 622, 624, 626, 628, 630, 632 sont répétées ainsi que les étapes 640, 642 et 644.
Dans l’étape 610 de télémesures, la totalité des signaux de sous-calibration mesurés Ssc_mesure(isc) sont transférés à l’émetteur de télémesures, transmis par l’émetteur de télémesures à la station de réception 110, reçus par la station de réception puis sauvegardés dans la mémoire 298 de cette dernière.
Ainsi une base de données contenant Nsc signaux de sous-calibration mesurés Ssc_mesure(isc) est disponible. Chaque signal de sous-calibration Ssc_mesure(isc) est une moyenne de Wsc écho appartenant à une séquence de Wsc motifs temporels 152 adjacents. Ainsi est réalisée une partition des échos servant à la calibration, en groupes de sous-calibration. A chaque groupe de sous-calibration est associé un signal de souscalibration.
Suivant la Figure 7, le procédé de calibration selon l’invention se poursuit, par une partie 612, exécutée au sol, comprenant une étape 704 de simulation, permettant, à partir d’un modèle de simulation Mcal, de calculer des signaux de sous-calibration simulés, et une troisième boucle d’étapes 706 servant à déterminer un ou plusieurs biais, boucle d’étapes dans laquelle est imbriquée une quatrième boucle d’étapes 708, et une étape 710 de délivrance du ou des biais.
Dans l’étape 704, est fourni un modèle de simulation reproduisant le fonctionnement du système radar 104, tel qu’envisagé dans la partie 602 d’obtention de signaux de sous-calibration de mesure.
Le modèle de simulation est paramétrique. Il comporte des paramètres de correction et des paramètres libres.
L’étape 704 comprend la fourniture des valeurs des paramètres de correction pour configurer le modèle de simulation.
Les paramètres de correction concernent des données de correction environnementales, notamment relatives aux perturbations subies par le signal radar à la traversée de l’ionosphère et/ou de la troposphère, les paramètres liés à la fonction de transfert de l’instrument radar soumis au vieillissement de ses composants internes, etc.
Les paramètres de correction concernent également la modélisation de la cible que constitue le transpondeur 108 en tant que source ponctuelle, avec sa position géographique et ses paramètres de transmission, etc.
Les paramètres de correction concernent également la trajectoire suivie par le satellite et le processus de mesure mis en oeuvre par l’instrument radar, par exemple ceux concernant la configuration de la trame de mesure, etc.
Le modèle de simulation comporte autant de paramètre libre que de biais de calibration à estimer. Le procédé de calibration vise, par itérations successives, à déterminer la valeur de ces paramètres libres de biais de sorte qu’une erreur entre les signaux de sous-calibration de mesure et ceux de simulation soit minimal.
Puis la troisième boucle 706 est exécutée. Les paramètres de correction du modèle de simulation sont fixés ou verrouillés lors de la mise en oeuvre des étapes de la troisième boucle 706. Seule le ou les paramètres libres des biais à estimer sont des variables modifiables à chaque cycle d’exécution de la troisième boucle 706.
Dans l’étape 712, un compteur j du nombre de fois où la troisième boucle 706 est parcourue est initialisé à la valeur unité. Le compteur j correspond à une version du modèle de simulation en termes de valeur du ou de chaque paramètre libre injectés dans le modèle de simulation. Lorsque le compteur j est initialisé, les paramètres libres sont initialisés selon un jeu de valeurs initiales.
Dans l’étape 714 suivante un compteur de rang courant isc du signal de souscalibration simulé Ssc_simulé(isc) est initialisé à la valeur unité.
Puis les étapes 716, 718, 720, 722, formant la quatrième boucle 708 indexée sur l’indice isc sont exécutées.
Dans l’étape 716, chaque écho attendu dans la fenêtre de sous-calibration Fsc(isc) est simulé, la version j du modèle de simulation Mcal, notée Mcal(j), étant mise en œuvre. Les échos attendus sont corrélés et échantillonné en fréquence. Le signal de sous-calibration simulé Ssc_simulé(isc) dans la fenêtre Fsc(isc) est ensuite déterminé à partir de l’accumulation des échos attendus dans la fenêtre de sous-calibration Fsc(isc). Le signal de sous-calibration simulé Ssc_simule (isc) est un vecteur à nacq. soit ici 128, composantes.
Puis dans l’étape 718, un écart £(isc) séparant le signal de sous-calibration mesuré d’indice isc, Ssc_mesure(isc), et le signal de sous-calibration simulé de même rang, Ssc_simule (jsc) est déterminée.
Cet écart est par exemple une distance du type distance quadratique améliorée, issue d’un produit de corrélation amélioré, estimateur à maximum de vraisemblance, ou écart algébrique de séparation fine de centres de gravité
Par exemple, pour calculer la distance quadratique améliorée, le vecteur du signal de sous-calibration mesuré est remplacé par un vecteur avec des composantes supplémentaires entre les composantes initiales d’échantillonnage. La valeur d’une composante supplémentaire intercalée entre deux composantes initiales est déterminée à l’aide d’une fonction d’interpolation convenablement choisie appliquée aux valeurs des deux composantes initiales. Le vecteur de sous-calibration simulé est également transformé en un vecteur avec des composantes supplémentaires selon la même méthode. La distance quadratique entre ces vecteurs étendus est ensuite calculée.
Dans la même étape 718, l’écart £(isc)correspondant à l’indice courant isc est sauvegardé.
En variante, seule une partie des nacq composantes des signaux de souscalibration simulé et mesuré peut être utilisée dans le calcul de l’écart £(z'JC)afin de minimiser des effets de pollution du signal de sous-calibration mesuré. La sélection des composantes utilisées peut être modifiée pour chaque itération des boucles d’étapes 706 et 708.
Puis, dans l’étape 720 de test, l’indice courant isc est comparé à une valeur de seuil égale au nombre total Nsc de signaux de sous-calibration servant à la calibration.
Lorsque l’indice isc est strictement inférieur à Nsc, dans l’étape 722, le compteur de sous-calibration isc est incrémenté d’une unité et les étapes 716, 6718, 720 sont répétées.
Lorsque l’indice isc est égal à Nsc, l’étape 724 est exécutée.
Dans l’étape 724, à partir des écarts £(isc), isc variant de 1 à Nsc, une portion de droite D de régression linéaire est déterminée de manière à minimiser la distance quadratique dD séparant la portion de droite D et les écarts £(isc) Cette portion de droite est caractérisée par une pente p et une ordonnée y au point d’abscisse Nsc/2.
L’estimation de la pente p est utilisée pour corriger le biais de datation et l’estimation de l’ordonnée y pour corriger le biais distance.
En variante, les écarts £(isc) peuvent subir une opération de filtrage pour éliminer les valeurs d’écart aberrantes.
Une valeur corrigée du ou de chaque paramètre libre de biais est calculée en fonction des caractéristiques p, et y de la droite D et de la valeur courante de ce même paramètre libre de biais, de façon à faire converger, par itérations successives de la boucle 706, la valeur du paramètre de biais vers une valeur limite.
Dans une étape 728 suivante de test, la différence entre la valeur corrigée et la valeur courante de chaque paramètre libre de biais est comparée à une valeur de convergence associée.
Lorsque la différence entre la valeur corrigée et la valeur courante pour au moins l’un des paramètres libres de biais est supérieure à la valeur de convergence associée, l’étape 730 est exécutée. Dans l’étape 730 la valeur corrigée remplace la valeur courante de chaque paramètre libre de biais dans la modélisation Mcal(f).
Puis, dans l’étape 732, l’indice j du modèle est incrémenté d’une unité. La mise en oeuvre de la boucle 712 et des étapes 724, 728 sont répétées.
Lorsque la différence entre la valeur corrigée et la valeur courante pour chaque paramètre libre de biais est inférieure ou égale à la valeur de convergence associée, la précision du modèle de simulation sur l’ensemble des signaux de sous-calibration est jugée suffisante et l’étape 710 est exécutée.
Dans l’étape 710, les valeurs courantes des différents paramètres libres de biais correspondant à la dernière version j du modèle de simulation Mcal constituent une estimation des biais affectant l’instrument radar 104. Ces estimations sont sauvegardées afin d’être prises en compte dans l’analyse des prochaines données de mesure acquises par l’instrument radar.
Suivant la figure 8, le mode de réalisation 802 particulier de l’étape 718 décrite à la Figure 7, correspondant au cas où la distance est une distance de séparation fine des centres de gravité entre un signal de sous-calibration mesuré et un signal de souscalibration simulé correspondant de même rang isc, comprend une succession de trois étapes 810, 820, 830.
Dans l’étape 810, un centre de gravité d’un signal de sous-calibration mesuré de rang isc est déterminé de la manière suivante. La composante de rang i du vecteur Ssc_mesure(isc) est désignée par Ssc_mesure(isc,i). La puissance totale du signal de sous-calibration mesuré est définie comme l’intégrale de la puissance de l’écho sur la fenêtre d’acquisition. En raison de la représentation vectorielle de l’écho, l’intégrale est une somme de Riemann.
Pour chaque valeur de rang i, correspondant à une porte distance, une puissance cumulée normalisée Pmes(isc,i) est calculée suivant l’expression :
P me··, 0'sc ’ 0
Σ5 m=l sc _ mesure \ sc
Com) m=128 sc _mesure 0sc ’ mi) n—l
On obtient ainsi une courbe de l’évolution de la puissance cumulée normalisée en fonction du rang i, c'est-à-dire du rang de la porte distance ou encore du rang temporel d’échantillonnage dans la fenêtre d’acquisition.
Un exemple de courbe d’évolution 902 de la puissance cumulée normalisée d’un signal de sous-calibration mesuré en fonction du rang i est donné à la Figure 9. Le repère servant à la représentation de la courbe 902 comprend un axe d’abscisse 904, avec une graduation linéaire du rang i variant de 1 à 128, et un axe d’ordonnée 906, avec une graduation linéaire en pourcentage variant de 0 à 100.
Dans l’étape 810, une fois déterminée la courbe de l’évolution de la puissance cumulée normalisée en fonction du rang i, la valeur maximale de i pour laquelle la puissance cumulée est inférieure à 0,5, désignée par ilmes, et la valeur minimale de i pour laquelle la puissance cumulée est supérieure à 0,5, désignée par i2mes, sont déterminées. Une fonction d’interpolation g(x) adaptée entre les points (Urnes, Pmes(isc,ilmes)) et (i2, Pmes(isc,i2mes)) , avec la variable x variant de Urnes à i2mes et g strictement croissante est déterminée.
La fonction g(x) étant déterminée, le centre de gravité du signal de souscalibration mesuré Ssc_mesure(isc) est défini comme le point CDGsc_mesure (isc) de coordonnées (xCDG_mes(isc),0,5) avec g(xCDGmes(lscy) = 0,5.
Par exemple, la fonction g est une portion de droite.
Suivant la Figure 9, la courbe 902 présente un centre de gravité 908, la courbe g(x) étant dans ce cas sensiblement une portion de droite.
Dans l’étape 820, un centre de gravité d’un signal de sous-calibration simulé Ssc_simulé (isc) de même rang isc et correspondant au signal de sous-calibration mesuré est déterminé de manière analogue à l’étape 810.
Dans l’étape 820, une courbe de l’évolution de la puissance normalisée Psim(iscR en fonction du rang i est déterminée avec :
m—i
S sc-Simule 0 sc '
R sim 0' sc Â) = -et i variant de 1 à 128.
sim v sc ’ / w-128
S sc _simule 0sc ’ ^) m—1
Des valeurs de rang ilsim maxmin et i2sim minimax sont également déterminées ainsi qu’une fonction d’interpolation h(x).
Le centre de gravité est un point désigné par CDGsc_simiule (isc) de coordonnées (xCDG_sim(isc), 0,5) avec h(xCDGsim(isc)) = 0,5.
Dans l’étape 830, la distance de séparation fine des centres de gravité entre le signal de sous-calibration mesuré et le signal de sous-calibration simulé correspondant au même rang isc, £(isc), est déterminée par l’expression :
P(îsc ) — X CDG _mes Ose ) XCDG _ sim 0' sc )
La distance définie de cette manière est une distance fine qui permet d’ajuster finement les biais du modèle Mcal aux signaux de sous-calibration mesurés et d’accéder à des précisions inférieures à la résolution spatiale ou à la résolution temporelle.
Suivant la Figure 10, un exemple de courbe 1002 d’évolution de la position du centre de gravité xCDG_mes(isc) des signaux de sous-calibration mesurés en fonction du rang isc de sous-calibration est représenté dans un repère 1003, dont l’axe des abscisses 1004 est gradué en rang isc et dont l’axe des ordonnées 1006 est gradué linéairement en numéros de rang i correspondant, en représentation spatiale, aux rangs des portes de distance dans la fenêtre d’acquisition et, en représentation temporelle, aux rangs temporels d’échantillonnage dans la fenêtre d’acquisition.
Ici, la courbe 1002 a été restreinte à une portion utile pour laquelle la plage de variation des rangs isc sur l’axe des abscisses varie entre 16 et 31, et la plage de variation de la position du centre de gravité varie entre soixante fois la largeur d’une porte distance et cent-vingt fois la largeur d’une porte de distance.
Suivant la Figure 11, la courbe 1022 d’évolution de la position du centre de gravité des signaux de sous-calibration simulés et respectivement des signaux de souscalibration mesurés de même rang, en fonction du rang isc est représentée dans un repère 1023 dont les axes des abscisses et des ordonnées 1024, 1026 sont identiques respectivement aux axes de abscisses et des ordonnées 1004, 1006 du repère 1003.
Suivant la figure 12, un exemple de courbe 1042 d’évolution de l’écart £(isc) en fonction du rang de sous-calibration isc est représenté dans un repère 1043, dont les axes 1044, 1046 sont identiques respectivement aux axes de abscisses et des ordonnées 1004, 1006 du repère 1003.
La courbe des écarts 1042 est obtenue par soustraction des ordonnées des points appartenant aux courbes 1002 et 1022 et ayant comme abscisse le même rang de souscalibration isc.
Sur la figure 12, des segments relient les points 1045 et ne doivent pas être pris en compte dans la courbe 1042. Ces segments aident seulement à se rendre compte qu’il existe bien une portion de droite D dont la distance aux nuages de points de courbe peut être rendue minimale. Cette courbe 1042 correspond à un état intermédiaire du procédé de calibration, la convergence du procédé réalisée au travers de la troisième boucle n’étant pas achevée.
Suivant la Figure 13, dans un repère puissance - porte distance, une courbe 1050 représente la simulation d’un écho échantillonné par l’instrument radar 104. Cet écho résulte d’une réflexion sur une surface maritime et présente un spectre très bruité. Un tel écho, pour un instrument avec prétraitement par moyenne, ne peut être que simulé puisque sa mesure par l’instrument radar n’est pas transmise à la station terrestre.
Suivant la Figure 14, dans un repère puissance - porte distance, une courbe 1052 représente la simulation d’un signal de sous-calibration en tant que moyenne des échos tels que décrits à la Figure 13. Ici la moyenne porte sur un nombre de quatre-vingt-dix échos. Cette moyenne met en évidence un filtrage efficace du bruit et constitue le signal d’écho mesuré par l’instrument radar 104 réellement accessible par la station terrestre du fait qu’il est possible de le transmettre par télémesure à ladite station.
Les Figures 15 à 17 représentent chacune un signal de sous-calibration mesuré différent 1054, 1056, 1058, délivré par l’instrument radar 104 avec un transpondeur de calibration. Les signaux de sous-calibration mesurés représentés dans ces figures sont différents par leur forme spectrale.
Les Figures 18, 19, 20 représentent des résultats comparatifs entre signaux de sous-calibration mesurés et simulés mettant en oeuvre le procédé de calibration selon l’invention et pour lesquels la première boucle a fini de converger.
La Figure 18 comprend un premier signal de sous-calibration mesuré et un premier signal de sous-calibration simulé ayant un même premier rang de souscalibration. La Figure 19 comprend un deuxième signal de sous-calibration mesuré et un deuxième signal de sous-calibration simulé ayant un même deuxième rang de sous10 calibration. La Figure 20 comprend un troisième signal sous-calibration mesuré et un deuxième signal de sous-calibration simulé ayant un même troisième rang de souscalibration.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. - Procédé de calibration d’un instrument radar (104) au moyen d’un transpondeur (108), caractérisé en ce qu’il consiste, d’une part, à acquérir une pluralité de signaux de sous-calibration de mesure, au moyen de l’instrument radar, lors du survol du transpondeur, et, d’autre part, à simuler, de manière itérative jusqu’au respect d’un critère de convergence, l’acquisition de ladite pluralité de signaux de calibration au moyen d’un modèle de simulation du fonctionnement de l’instrument radar, la simulation permettant de calculer des signaux de sous calibration de simulation, le modèle de simulation comportant au moins un paramètre libre relatif à un biais de calibration affectant les mesures effectuées par l’instrument radar, une valeur dudit paramètre libre étant corrigée à chaque itération de la simulation en fonction d’un écart entre les signaux de sous calibration de mesure et les signaux de sous-calibration de simulation.
  2. 2. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un biais de calibration affectant les mesures effectuées par l’instrument radar (104) est un biais en distance, en puissance, ou en datation.
  3. 3. - Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’acquisition d’une pluralité de signaux de sous-calibration de mesure consiste à :
    - émettre et recevoir suivant un motif temporel (152), répété avec une période de motif (Tm) et alternant une fenêtre d’émission (154), au cours de laquelle une impulsion d’émission ayant une largeur de bande (B) et une période d’émission (T) est émise depuis l’instrument radar (104) vers le transpondeur (108), et une fenêtre de réception (156), au cours de laquelle un écho est reçu par l’instrument radar (104), ledit écho correspondant à une impulsion d’émission émise dans une fenêtre d’émission d’un motif temporel distant du motif temporel auquel appartient la fenêtre de réception courante selon un profil temporel de retard attendu (r^J ;
    - corréler (624) l’écho reçu avec une réplique associée à l’impulsion d’émission correspondante ;
    - échantillonner (626) l’écho corrélé selon une période d’échantillonnage (Tech) inverse de la largeur de bande (B) de l’impulsion d’émission correspondante et une fenêtre d’acquisition, et effectuer une transformée de Fourier des échantillons obtenus pour former un écho échantillonné en composantes fréquentielles ;
    - déterminer (640) un signal de sous-calibration de mesure en moyennant un groupe d’échos échantillonnés contenus dans une fenêtre de sous-calibration, qui est répétée dans le temps, chaque fenêtre de sous-calibration étant repérée par un rang (isc ) et incluant un nombre prédéterminé (Nsc) de fenêtres d’acquisition ; et,
    - transmettre (616) à une station terrestre (110), par des moyens de télémesure adaptés (22, 212, 290), les signaux de sous-calibration de mesure.
  4. 4, - Procédé selon la revendication 3, dans lequel le profil temporel de retard attendu (rsync) utilisé par l’instrument radar (104) est également transmis à la station terrestre (110).
  5. 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes consistant à :
    - fournir (704) un modèle de simulation du fonctionnement de l’instrument radar (104), comportant, outre au moins un paramètre libre de biais, une pluralité de paramètres de correction, qui sont instanciées à des valeurs fixes, le modèle de simulation étant apte à simuler chaque écho reçu dans une fenêtre de sous-calibration quelconque,
    - estimer (706) le ou chaque paramètre libre de manière itérative :
    en simulant (716), sur la base du modèle de simulation, des échos corrélés dans la fenêtre de sous-calibration de rang (isc ) courant en prenant en compte des valeurs courantes du ou de chaque paramètre libre de biais à estimer, puis en déterminant un signal de sous-calibration de simulation pour le rang (isc) courant en moyennant une partie ou la totalité des échos corrélés simulés, en calculant (718) un écart (£(isc)) entre le signal de sous-calibration de mesure et le signal de sous-calibration de simulation de même rang (isc ) ;
    en déterminant (724) une portion de droite (D) de régression linéaire sur une pluralité de points, chaque point ayant, pour abscisse, le rang (isc ) de la fenêtre de sous-calibration correspondante, et pour ordonnée, l’écart calculé pour ledit rang, et en calculant une distance (dD ) séparant la portion de droite et la pluralité de points,
    - puis vérifier un critère de convergence sur l’estimation du ou de chaque paramètre libre, tant que le critère de convergence n’est pas vérifié, corriger (730) les valeurs courantes du ou des paramètres libres et répéter les étapes de l’estimation (706), et lorsque le critère de convergence est vérifié, fournir (710) les valeurs du ou de chaque paramètre libre comme biais de calibration.
  6. 6. - Procédé selon la revendication 5, dans lequel l’étape (724) de détermination de la portion de droite de régression linéaire comprend une étape de détermination d’une pente (p) et d’une ordonnée moyenne (y) de ladite portion de droite, et, dans l’étape de correction (730), la correction des valeurs courantes du ou des paramètres libres dépend de la pente et de l’ordonnée moyenne.
  7. 7. - Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6, dans lequel l’écart entre le signal de sous-calibration de mesure et le signal de sous-calibration de simulation de même rang (isc ) est une distance du type distance quadratique améliorée, produit de corrélation amélioré, estimateur à maximum de vraisemblance, ou écart algébrique de séparation fine de centres de gravité.
  8. 8. - Procédé selon la revendication 7, dans lequel, la distance étant du type distance quadratique améliorée, le procédé comprend les étapes consistant à :
    - remplacer un vecteur du signal de sous-calibration de mesure par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d’échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de mesure, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d’échantillonnage consécutives correspondantes ;
    - remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de simulation par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d’échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de simulation, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d’échantillonnage consécutives correspondantes; et,
    - calculer la distance quadratique entre le vecteur enrichi du signal de souscalibration de mesure et le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de simulation de même rang (isc ).
  9. 9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel, la distance étant du type produit quadratique améliorée, le procédé comprend les étapes consistant à :
    - remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de mesure par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d’échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de mesure, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d’échantillonnage consécutives correspondantes ;
    - remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de simulation par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d’échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de simulation, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des
    5 valeurs de composantes d’échantillonnage consécutives correspondantes ; et
    - calculer un produit de corrélation entre le vecteur enrichi du signal de souscalibration de mesure et le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de simulation de même rang (isc).
  10. 10 10.- Procédé selon la revendication 7, dans lequel, la distance étant du type écart algébrique par séparation fine des centres de gravité, le procédé comprend les étapes consistant à :
    - déterminer (820) un centre de gravité du signal de sous-calibration de mesure et l’abscisse dudit centre de gravité;
    15 - déterminer (822) un centre de gravité du signal de sous-calibration simulé et abscisse dudit centre de gravité ;
    - calculer (824) l’écart algébrique en tant que différence entre l’abscisse du centre de gravité du signal de sous-calibration de mesure et l’abscisse du centre de gravité du signal de sous-calibration de simulation de même rang (isc).
  11. 11. Programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions aptes à être exécutées par un ordinateur, le jeu d’instructions permettant la mise en oeuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
    1/16
FR1659097A 2016-09-27 2016-09-27 Procede de calibration par transpondeur d'un instrument radar de mesure de distance et/ou de puissance et/ou de datation Active FR3056764B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1659097A FR3056764B1 (fr) 2016-09-27 2016-09-27 Procede de calibration par transpondeur d'un instrument radar de mesure de distance et/ou de puissance et/ou de datation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1659097 2016-09-27
FR1659097A FR3056764B1 (fr) 2016-09-27 2016-09-27 Procede de calibration par transpondeur d'un instrument radar de mesure de distance et/ou de puissance et/ou de datation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3056764A1 true FR3056764A1 (fr) 2018-03-30
FR3056764B1 FR3056764B1 (fr) 2018-10-26

Family

ID=58501454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1659097A Active FR3056764B1 (fr) 2016-09-27 2016-09-27 Procede de calibration par transpondeur d'un instrument radar de mesure de distance et/ou de puissance et/ou de datation

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3056764B1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112083414A (zh) * 2020-09-18 2020-12-15 上海无线电设备研究所 一种用于雷达高度计的双频探测方法及星载设备
CN115120883A (zh) * 2022-09-01 2022-09-30 北京市计量检测科学研究院 Vr同步采样测量法校准装置及校准方法
WO2023125322A3 (fr) * 2021-12-30 2023-08-24 武汉万集光电技术有限公司 Procédé et appareil de traitement de signal d'écho lidar, et dispositif informatique

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0473082A2 (fr) * 1990-08-28 1992-03-04 Honeywell Inc. Altimètre de radar
US5500647A (en) * 1993-11-02 1996-03-19 Thomson-Csf Method for determining the rank of distance ambiguity of radar echoes
US20060267832A1 (en) * 2004-03-11 2006-11-30 Newberg Irwin L Arbitrary radar target synthesizer (arts)
WO2010032272A1 (fr) * 2008-09-18 2010-03-25 Selex Sistemi Integrati S.P.A. Transpondeur de fibre optique à retards commutable avec génération optique de décalage doppler

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0473082A2 (fr) * 1990-08-28 1992-03-04 Honeywell Inc. Altimètre de radar
US5500647A (en) * 1993-11-02 1996-03-19 Thomson-Csf Method for determining the rank of distance ambiguity of radar echoes
US20060267832A1 (en) * 2004-03-11 2006-11-30 Newberg Irwin L Arbitrary radar target synthesizer (arts)
WO2010032272A1 (fr) * 2008-09-18 2010-03-25 Selex Sistemi Integrati S.P.A. Transpondeur de fibre optique à retards commutable avec génération optique de décalage doppler

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112083414A (zh) * 2020-09-18 2020-12-15 上海无线电设备研究所 一种用于雷达高度计的双频探测方法及星载设备
CN112083414B (zh) * 2020-09-18 2023-11-14 上海无线电设备研究所 一种用于雷达高度计的双频探测方法及星载设备
WO2023125322A3 (fr) * 2021-12-30 2023-08-24 武汉万集光电技术有限公司 Procédé et appareil de traitement de signal d'écho lidar, et dispositif informatique
CN115120883A (zh) * 2022-09-01 2022-09-30 北京市计量检测科学研究院 Vr同步采样测量法校准装置及校准方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR3056764B1 (fr) 2018-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gini et al. Multibaseline cross-track SAR interferometry: A signal processing perspective
EP2223153B1 (fr) Procede et systeme d'aide a la caracterisation d'environnement par des signaux radiofrequence ultra large bande
JP2020509386A (ja) 周囲をキャプチャする方法および装置
CA2885324C (fr) Procede et systeme de calibration pour l'estimation d'une difference de marche d'un signal cible emis par un engin spatial ou aerien
EP0252807A1 (fr) Installation pour la détection et la localisation spatiale par mesure interférométrique, en temps réel et à grande distance, des décharges de foudre
FR3056765A1 (fr) Procede de caracterisation par un instrument radar defilant d'une cible en position et en reflectivite
EP3047298A1 (fr) Procede de detection de cibles et radar multifonction associe
FR3056764A1 (fr) Procede de calibration par transpondeur d'un instrument radar de mesure de distance et/ou de puissance et/ou de datation
EP3252423B1 (fr) Procédé de détection adaptative d'une cible par un dispositif radar en présence d'interférences stationnaires, et radar et autodirecteur de missile mettant en oeuvre un tel procédé
CN115032638A (zh) 一种基于压缩感知的双基sar相位同步精度提升方法
US9960901B2 (en) Clock synchronization using sferic signals
Loria et al. Modeling the effects of oscillator phase noise and synchronization on multistatic sar tomography
EP3234629B1 (fr) Procédé de localisation passive d'un émetteur non mobile
Pinheiro et al. Reconstruction methods of missing SAR data: Analysis in the frame of TanDEM-X synchronization link
WO2016097595A1 (fr) Methode de localisation d'un emetteur de position inconnue avec des recepteurs synchronises de positions connues
EP3538916A1 (fr) Procédé de contrôle de la compatibilité électromagnétique d'un détecteur de radars avec au moins un émetteur de bord de signaux impulsionnels
EP3605145B1 (fr) Procédé de traitement distance haute résolution
Balis et al. Reconstructing meteoroid trajectories using forward scatter radio observations from the BRAMS network
Kim et al. Opportunistic synchronisation of multi-static staring array radars via track-before-detect
Lepekhina et al. Radar target hardware-in-the-loop simulation in carrier frequencies for SAR tests
CN104199062B (zh) 基于运动分解的天线阵载波联合跟踪方法
FR2737578A1 (fr) Dispositif radar doppler a impulsions avec determination complete du vecteur vitesse de la cible
Rosu et al. Sub-resolution multipath mitigation in radar transponders by range compression and adaptive filtering
Dusterwald Implementation of a low cost demonstrator riometer on a flexible FPGA backend: The first steps in adding a riometer mode to the digital SuperDARN radar at SANAE IV
Fu et al. A Signal Coherence Recovery Method for Dechirp Sampling Radar

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20180330

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9