Brevet FR2028927A1 — publié le 19701016

La présente invention se rapporte en général aux répondeurs aéroportés et, plus partioulibrement, à un agencement automatique de vérification destiné à s'assurer de la marche convenable du système durant son fonctionnement réel le système à radar secondaire est maintenant largement répandu et permet de fournir aux centres de contrale de la circulation aérienne équipés de radars appropriés l'identité ainsi que l'altitude des aéronefs répondant.De telles informations ne peuvent gé néralement pas être obtenues par les seuls radars terrestres, puis- qu'un aéronef ne peut e & re uniquement distingué d'un autre au moyen de son écho radar et puisque la détermination d'altitude exigerait soit un radar séparé de recherche d'altitude ou un radar possédant un faisceau étroit et un système d'antenne d'exploration compliqué. Le système à radar secondaire simplifie les installations de radars terrestres en transférant à l'aéronef la charge de fournir l'information d'identification et d'altitude Chaque aéronef coopérant est équipé d'un répondeur qui répond à un signal d'interrogation transmis du sol en donnant son identification ou son altitude selon la nature de l'interrogation. Les modes d'interrogation pour l'usage civil sont identifiés par les lettres A, B et C. Les signaux dtinterrogationa sont formés d'une paire d'impulsions dont l'espacement sert à distinguer les différents modes d'interrogation.Les modes A et B s'informent de l'identité d'un aéronef en transmettant respectivement une paire d'impulsions espacées de 8 ps ou de 17 le mode C consiste en une paire d'impulsions espacées de 21 Ms. Le mode B est principalement en usage sur les routes aériennes européennes, mais la souplesse de l'équipement permet.au mode A ou au mode B d'être utilisé internationalement. lorsqu'une interrogation convenable est reçue et reconnue par le répondeur aéroporté, une réponse est formulée qui consiste en deux impulsions d'encadrement espacées de 20,3 Fs et d'un certain nombre d'impulsions intercalaires pouvant aller jusqu'à douze; chacune de ces impulsions est d'une durée de 0,45 ps et ces impulsions sont espacées les une des autres d'un espacement pouvant descendre au minimum jusqu'à 1,45 ps. Le fait de pouvoir disposer de douze impulsions distinctes autorise la formation de 4096 combinaisons différentes, l'une quelconque de celles-ci étant assignée à un numéro d'identification ae vol tandis qu'une disposition ordonnée de combinaisons représent l'altitude.Le code dSidentificatnon est sélectionné manuellement par 1 t opérateur et reste inchangé G v2S 1Q VO1J Le code d'altitude est sélectionné automatiquement par un co- deur actionné en fonction de la pression barométrique. Une fois le code d'identification sélectionné et le répondeur mis en marche, aucune autre surveillance est en principe exigée de la part de l'opérateur. Cependant, il est souhaitable que l'opérateur puisse s'assurer que le répondeur fonctionne convenablement, puisque l'accès à certaines routes aériennes et certains niveaux de vol est interdit aux aéronefs dépourvus de répondeur. Des répondeurs déjà en exploitation sont pouiwus de moyens qui permettent la vérifica- tion de l'équipement en vol en appliquant un signal simulé d'inter- rogation à l'entrée et en indiquant la production d'un signal de réponse. -La simulation des signaux d'interrogation était antérieure- ment réalisée en utilisant des lignes à retard séparées ou la ligne à retard du décodeur du répondeur pour engendrer des paires d'impul- sions convenablement espacées.Ces moyens ont l'inconvénient de ne pas permettre soit la vérification convenable des circuits de déco- dage ou la vérification automatique pour tous les modes d'interro gation. Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à réaliser un agencement de vérification de répondeur qui, d'une part, ne fait pas appel aux moyens de décodage du répondeur et donc garantit une vérification plus complète de l'équipement et, d'autre part, permet de vérifier le répondeur pour tous les modes de fonctionnement sans exiger de commutation manuelle pour sélectionner le mode sur lequel la vérification doit s'effectuer. Brièvement, l'agencement selon la présente invention comprend un circuit destiné à simuler un signal d'interrogation et qui engendre des paires d'impulsions à un rythme de préférence de 1 kHz pendant un cycle de vérification durant environ 10 secondes. L'espacement entre les impulsions de chaque paire varie de manière continue pen dant la vérification depuis une valeur minimale d'environ 3 ps jus qu'à une valeur maximale d'environ 40 ps. Une paire d''iimpulsions possedant un espacement correspondant à chacun des modes d'interrogation apparaîtra ainsi pendant chaque vérification.La bonne marche de l'équipement est indiquée par un éclair d'une lampe de réponse, qui est alimentée par le modulateur du répondeur, pour chaque mode d'interrogation Si le répondeur fonctionne en modes A et C, deux éclairs de la lampe cie z ponffse indiquent que i équipement est apte entre mie être mis en fonctionnement XIflì3 Cet objet et des caractéristiques et d'autres encore de la présente invention apparaîtront plus clairement de la description détaillée qui suit ainsi que des dessins y annexés, étant bien entendu que ceux-ci ne sont donnés qu'à titre d'exemple nullement limitatif. Sur les dessins La Fig. 1 est un schéma synoptique d'un répondeur dans lequel est inclus l'agencement de vérification La Fig. 2 est un schéma synoptique de l'agencement de vérification selon l'invention ; et La Fig. 3 est un schéma montrant des détails de cet agencement de vérification. Une brève description du répondeur sera donnée à titre d'introduction à l'agencement de vérification selon l'invention. En se reportant maintenant à la Fig. 1, on y voit un duplexeur 10 qui permet d'utiliser une unique antenne 12 à la fois pour la transmission et la réception. Les signaux reçus vont du duplexeur 10 à un mélangeur 14 où ils sont combinés au signal délivré par un oscillateur local 15 pour produire un signal de fréquence intermédiaire. Ce dernier signal est amplifié dans un amplificateur de fréquence intermédiaire 16 et le signal amplifié est détecté dans un détecteur 17 qui délivre des impulsions vidéo à un décodeur 18. Ce dernier est généralement constitué par une ligne à retard pourvue de prises à des intervalles correspondant aux modes d'interrogation.Ces prises sont connectées à des détecteurs de coIncidenee 19 et 21 auxquels sont également appliquées les impulsions vidéo non retardées. Les détecteurs de cofncidence 19 et 21 rejettent les paires dtimpulsions dont les espacements sont différents de ceux correspondant aux prises de la ligne à retard et ainsi reconnaissent un signal vrai d'interrogation et le mode d'interrogation. Les signaux délivrés par les détecteurs de coTncidence 19 et 21 contrôlent des portes de transfert de code 22 et 23. Un signal d'interrogation en mode À ou B débloque la porte 22, permettant ainsi au code d'identification de l'aéronef provenant du sélecteur de code d'identification 25 d'accéder au circuit de codage 24. Si l'interrogation est en mode C, c'est la porte 29 qui est débloquée tandis que la porte 22 reste bloquée, de sorte que le code d'altitude provenant d'un traducteur numérique d'altitude 26 accède au circuit de codage 24. Le circuit de codage 24 peut être constitué, par exemple, par une ligne à retard à prises qui transmettra des impulsions à des intervalles choisis par l'un ou l'autre des moyens de codage 25 et 26 selon la porte débloquée. Le signal délivré par le circuit de codage 24, constitué par un train pouvant être formé au maximum de 14 impulsions accède au modulateur 27 qui commande le signal de sortie d'un émetteur 28. Un indicateur de réponse 29 procure un signal visuel chaque fois que le modulateur 27 délivre un signal. Un agencement de vérification 31 selon l'invention produit un signal simulé d'interrogation chaque fois qu'il est actionné par l'opérateur. Le signal de vérification consiste en une porteuse haute fréquence modulée par des paires dtimpulsions espacées de manière variable, comme mentionné précédemment.La fréquence du signal de vérification peut être égale à la fréquence du récepteur ou à la fréquence intermédiaire. En se reportant à la Pig. 2, on y voit un circuit de ohrono- métrage de vérification 33 qui fournit l'aliitientation pendant la durée de la vérification, approximativement 10 secondes., lors de la mise en oeuvre par l'opérateur. Lorsque l'alimentation provenant du circuit de chronometrage 33 apparat sur la ligne 34, un multivibrateur auto-oscillant 35 commence à fonctionner afin d'établir le rythme de production des signaux d'interrogation, lequel est d'environ 1 kHz. Une bascule monostable à constante de temps variable 36 est déclenchée par les impulsions provenant du multivibrateur 35 afin de produire un cycle de fonctionnement pour chaque impulsion de déclenchement.Le cycle de travail de la bascule monostable 36 est varié de manière continue pendant la vérification par un circuit de contrôle de constante de temps 57, lequel permet d'allonger la période de travail successivement pour chaque impulsion de déclenchement. Le bord avant et le bord arrière du signal de travail délivré par la bascule monostable 36 sont transformés en deux impulsions séparées par un conformateur d'impulsions 38. Par conséquent, le signal délivré par le conformateur 38 comprend de paires d'impulsions dont les intervalles de séparation entre les impulsions de chaque paire sont successivement plus longs.Ces paires d'impulsione mani ulent un oscillateur de vérification 39 qui fonctionne de préf érene à la fréquence intermédiaire, ou bien à la fréquence du récepteur, afin d'injecter un signal brute fréquence modulé du récepteur, les circuits haute fréquence du système. Ensuite, les signaux de vérifications sont ampli-fiés puis détectés de fan classique et une réponse est transmise pour chaque paire correspondant à un mode d'interrogation. Fn se reportant au schéma de la Fig. 3, on y voit que le circuit de chronométrage 33 comprend des transistors 40, 41 et 42ç le diemin à courant continu destiné au courant de base du transistor 40 traverse le transistor 42. Ee régime permanent, le courant de base du transistor 40 charge un condensateur 43 presqu'au niveau de la tension d'alimentation, ce qui bloque le transistor 40. Lorsque le condensateur 43 est déchargé par un court-circuit momentané provoqué par un commutateur de vérification 44, le transistor 40 devient saturé et applique ainsi l'alimentation au circuit de vérifieation par la ligne 34.Un condensateur de chronométrage 45 commence alors à se charger à une vitesse contrôlée à travers le transistor 41. Pendant la charge du condensateur 459 un courant de polarisation circule à travers le transistor 42, maintenant ce transistor saturé et empêchant une charge de s'accumuler dans le condensateur 43. Après environ 10 secondes, le condensateur 45 se trouve complètement chargé interrompant ainsi le courant de polarisation du transistor 42 qui devient alors bloqué et le condensateur 43 se charge rapidement et bloque le transistor 40. Àvec ce dernier bloqué, l'alimentation n'est plus appliquée à la ligne 34 de sorte que le cycle de vérification s'achève. Lors de l'application de l'alimentation au début d'une vérification, le multivibrateur auto-oscillant 35, qui est de conception classique, commence à produire des impulsions de déclenchement à un rythme d'environ 1 kHz. Chaque impulsion délivrée par le multivibrateur 35 déclenche la bascule monos table 36 pour un cycle de conduction. La bascule monostable 36 comprend des transistors48 et 49 dont le dernier est débloqué pour l'étant stable. lorsque le transistor 48 est débloqué par l'impulsion de déclenchement, un condensateur 51 se trouve rapidement déchargé, retirant ainsi la tension normale de polarisation du transistor 49. Les états des transistors 48 et 49 s'inversent jusqu'à ce qu'une charge se soit accumulée dans le condensateur 51 qui est suffisante pour provoquer à nouveau la conduction du transistor 49.Le signal délivré par le transistor 49 est par conséquent une impulsion positive dont la durée dépend du temps de charge du condensateur 51. Ce dernier se charge par l'intermédiaire d'une résistance 52 de forte valeur qui est branchée en parallèle avec un transistor 53. La conduction du transistor 53 est controlée par la tension apparaissant aux bornes du condensateur 45. Àu début dflun cycle de vérification , la tension aux bornes du condensateur 45 est de relativement bas niveau, de sorte que la tension émetteur-base d transistor 53 est élevée et que ce transistor est fortement can1l*+ et charge rWidement le condensateur 51. À un instant plus tard du cycle de vérification 3a tension aux bornes du condensateur 45 aura eçgmenté réduisant a conduction du transistor 53 de sorte qu'il faut 597E temps plus long pour que la charge du condensateur 51 s'élève jusqu'à un niveau qui provoque la conduction du transistor 49.Ainsi, la durée des impulsions délivrées par la bascule mono stable 36 augmente progressivement. Le bord avant de l'impulsion délivrée par le multivibrateur 36 se produit à l'instant ou le transistor 49 se trouve bloqué, tandis que le bord arrière de cette impulsion survient lorsque le transis tor 49 devient à nouveau conducteur. Les bords avant et arrière de l'impulsion marquent de la mame façon la période de conduction du transistor 48. Ia sortie du transistor 49 est connectée par un tran- sistor 511 à émetteur asservi à un réseau R-C de différentiation, tandis que la sortie du transistor 48 est connectée à un réseau de différentiation 55.Des diodes 56 et 57 connectées respectivement aux réseaux 54 et 55 ne laissent passer que les impulsions positives et les appliquent à un amplificateur-conformateur d'impulsions 38. Ainsi, une impulsion est appliquée par la diode 56 au conformateur d'impulsions 38 lors de l'apparition du bord avant de l'impulsion délivrée par la bascule monostable 36, et la diode 57 applique une impulsion lors de l'apparition du bord arrière de l'impulsion dé livrée par la bascule monostable 36. Ces deux impulsions seront sé parées par un intervalle de temps égal à la durée de l'impulsion dé livrée par la bascule monostable. La paire d'impulsions délivrée par le conformateur d'impulsions 38 manipule alors l'oscillateur de vérification 39 afin de produire le signal simulé d'interrogation Bien que dans un but d'explication de l'invention une forme de réalisation particulière de celle-ci ait été représentée et dé crite, il doit être entendu que divers changemerts ou modifications évidents à tot home de l'art peuvent y être apportés sans s'ccar- ter pour cola de l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine. REVENDICATIONS 1. Agencement de vérification destiné à produire des signaux simulés d'interrogation pour répondeur aéroporté, caractérisé en ce qu'il comprend : une bascule monostable possédant un premier et un second élément actif, un circuit de rétroaction positive allant du second élément actif au premier et un circuit de charge à constate de temps destiné à polariser le second élément actif pour l'obten- tion de l'état stable ; un moyen destiné à appliquer un signal momentané de déclenchement au premier élément actif afin de provoquer le basculement de ces éléments pendant une période de temps dépendant de la constante de temps du circuit de charge ; un moyen sensible à un signal de contrôle destiné à -faire varier la constante de temps du circuit de charge ; et un moyen de différentiation destiné à produire une paire d'impulsions dont 1 'une coSncide avec le début et l'autre avec la fin de la période de basculement des élé ments actifs. 2. agencement de vérification selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de déclenchement délivre un signal périodique, et en ce que le signal de contrôle varie en fonction du temps de sorte que sont produits des signaux simulés d'interrogation sous forme de paires d'impulsions dont les intervalles de séparation des paires successives sont progressivement allongés. 3. Agencement de vérification selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un oscillateur de vérification modulé par les signaux simulés d'interrogation, et un moyen pour appliquer le signal délivré par l'oscillateur à l'entrée du répondeur. 4. Agencement de vérification selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de charge comprend un condensateur, une résistance connectée pour fournir un courant de charge au condensateur, et une impédance électriquement variable également connectée pour fournir un courant de charge au condensateur, cette impédance constituant le moyen destiné à faire varier la constante de temps du circuit de charge 5. Agencement de vérification selon la revendicatlon 42 cal-ao térisé en ce qu'il est prévu un second circuit de charge qui lors de sa mise en oeuvre procure un signal variant sensiblement léaire- ment et destiné à contrôler l'impédance variable du circuit de charge.