Brevet FR2073354A1 — publié le 19711001

î 2073354 Il est connu d'utiliser, avec des appareils radars secondaires, des antennes d'émission qui présentent un lobe principal pronconcé, ainsi qu'une série de lobes secondaires plus ou moins grands. Il est souhaitable que seules soient reçues les ré-5 ponses de transpondeurs qui se situent dans la plage du lobe principal et que, dans toute la mesure du possible, il n'y ait pas de réponses déclenchées sur des lobes secondaires. A cette fin, on connaît le procédé consistant a adjoindre à l'appareil interrogateur une antenne omnidirectionnelle dont le diagramme de rayonne-10 ment est choisi de manière à donner lieu, dans un transpondeur, à un niveau de réception plus élevé que le niveau maximal de réception d'un lobe secondaire. L'intensité de champ et, par suite, le niveau des signaux d'interrogation rayonnés sur le lobe principal sont par contre nettement plus élevés que ceux de l'antenne omni-directionnelle. Dans les appareils répondeurs, il doit être procédé a des comparaisons de niveaux et, dans ces conditions, il apparaît une certaine incertitude (zone grise) dans des plages déterminées, de sorte que des réponses qui sont excitées sur des lobes secondaires peuvent quand même arriver. QA L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient, ou, de résoudre, indépendamment ou en plus du but indiqué en premier lieu, un autre problème qui se pose avant tout lorsqu'il s'agit d'une identification d'amis/ennemis. Dans ce cas, au moyen d'émetteurs de brouillage, il est possible que des objets étran- OR gers s'annoncent comme des avions amis ou simulent, dans une position déterminée, des cibles ennemies qui n'existent pas en réalité. Mais pour cela il est nécessaire que les appareils de détection adverses observent les signaux d'interrogation pendant une période prolongée, pour déterminer la fréquence des impulsions, ^ le code d'interrogation utilisé, etc. En cas d'utilisation de récepteurs de haute sensibilité, il est possible d'obtenir en permanence ces informations à partir des signaux d'interrogation rayon-nés sur les lobes secondaires, de procéder entre-temps aux préparatifs appropriés et d'émettre ensuite un signal de brouillage ou OR de simulation au moment de l'intervention du lobe principal. L'antenne omnidirectionnelle mise à contribution pour la suppression des lobes secondaires ne peut nullement participer à voiler les signaux d'interrogation, étant donné que ses signaux sont également synchronisés avec les signaux d'interrogation et, 40 par suite, peuvent être facilement détectés par des appareils 70 40636 2 2073354 d'observation ennemis. L'invention, qui concerne un dispositif interrogateur-répondeur comportant en particulier une antenne d'interrogation, de préférence rotative, présentant un lobe principal ainsi qu'un 5 certain nombre de lobes secondaires, du type dans lequel des signaux d'interrogation sont émis dans une certaine distribution codée et dont les appareils répondeurs ne réagissent qu'à des signaux d'interrogation ayant certaines distributions codées,a pour but de remédier aux difficultés ci-dessus mentionnées. Conformé-iO ment à l'invention, ce but est atteint par le fait que l'on prévoit une antenne additionnelle dont le diagramme directif présente un minimum dans la plage du lobe principal et qui émet des signaux qui faussent les signaux d'interrogation émis simultanément sur des lobes secondaires. 15 Des appareils de réponse amis, dont les dispositifs de suppression de lobes secondaires (SLS) ne peuvent pas trancher sans équivoque dans la zone d'incertitude, reçoivent, par suite de l'information de brouillage additionnelle dans la plage des lobes secondaires, un signal d'interrogation dont le code d'in-20 terrogation est différent de celui qui est prévu pour leurs transpondeurs. Ils ne répondront donc pas à ce signal d'interrogation, même lorsque leur dispositif SLS ne fonctionne pas correctement . Les appareils de détection ennemis, qui s'efforcent de 25 déceler le code d'interrogation, ne peuvent déduire, dans la plagp des lobes secondaires, aucune information utile à partir des si-gjnaux d'interrogation reçus, puisque ceux-ci sont faussés et simulent par exemple un autre code. Si l'antenne d'interrogation est immobile ou ne pivote que d'un petit angle et si les appareils 30 de détection ennemis se trouvent dans la plage des lobes secondaires, ils ne peuvent obtenir en général aucune information utilisable. Par contre, si l'antenne d'interrogation tourne, une information utile n'est présente que pendant le temps bref où la cible est couverte par le lobe principal : mais pour qu'il soit 35. efficace, le brouillage devrait déjà s'effectuer à cet instant. Ainsi sont exclues ou fortement réduites les possibilités dé brouillage. . D'autres caractéristiques de l'invention seront expliquées plus en détail en référence au dessin annexé. 40 La figure la reproduit le diagramme horizontal d'une 70 40636 3 2073354 antenne d'interrogation. La figure ib reproduit le diagramme vertical d'une antenne d'interrogation. Les figures 2a à 2d reproduisent différents diagrammes 5 d'impulsions. La figure 3 reproduit le diagramme de rayonnement d'une antenne d'interrogation, en même temps que le diagramme d'une antenne additionnelle d'émission de brouillage selon l'invention. La figure 4 représente schématiquement la structure 10 d'un appareil radar secondaire selon l'invention. Sur la figure la, le lobe principal d'une antenne d'interrogation est désigné par H, les lobes secondaires par N. Les plus grands lobes secondaires sont encore nettement plus petits que le lobe principal. Le diagramme de rayonnement dans le plan 15 vertical (figure lb) montre également un lobe principal H fortement préférentiel et des lobes secondaires N, plus petits par rapport à lui. Sur la figure 2a sont représentées en pointillé les impulsions 1 à 9 délivrées par un générateur d'impulsions et des-20 tinées à subir une suppression rythmée en vue de l'interrogation. Elles sont équidistantes et ont des amplitudes égales. Parmi cette séquence d'impulsions, certaines impulsions individuelles sont utilisées selon un code prédéterminée, tandis que d'autres sont supprimées. Si l'on suppose que, pour une séquence de neuf impul-25 sions selon la figure 2a, le code fixé fait appel aux 1ère, 2ème, 4ème, 6ème et 7ème impulsions pour l'interrogation, il en résulte un télégramme d'interrogation tel que représenté sur la figure 2b, qui est émis par l'antenne d'interrogation. Ces impulsions d'interrogation sont aussi émises sur les lobes secondaires N de l'an-30 tenne d'interrogation, et il est possible que, dans cette plage, ou bien des signaux d'interrogation indésirables produisent un déclenchement dans des appareils répondeurs amis, ou bien qu'ils soient reçus et analysés par des appareils de détection ennemis. Cela peut être évité si des impulsions de brouillage sont émises 35 dans la plage des lobes secondaires N par une antenne additionnelle . Le diagramme de rayonnement de cette antenne additionnelle est désigné par S sur la figure 3. Il présente, dans la direction du lobe principal H, un Point d'annulation ou un minimum, afin que les interrogations désirées ne soient pas brouillées. Par contre, 40 il introduit dans la plage des lobes secondaires N une information 70 40636 4 2073354 de brouillage additionnelle qui, dans toute la mesure du possible, est choisie pour qu'elle ne puisse pas être distinguée des informations d'interrogation proprement dites qui sont émises en même temps sur les lobes secondaires. 5 A cette fin, il convient que les impulsions de brouil lage soient délivrées par le même générateur de synchronisation que les impulsions d'interrogation. Un exemple de ce genre est illustré par le diagramme d'impulsions de la figure 2c où les impulsions 3, 8 et 9 dérivent de la séquence de la figure 2a et S 10 sont émises par l'antenne additionnelle, c'est-à-dire dans le diagramme de rayonnement de brouillage. Etant donné que ce diagramme de rayonnement de brouillage présente un minimum dans la plage du lobe principal H, les impulsions distribuées selon le code fixé, c'est-à-dire selon la figure 2b, sont disponibles pour 15 l'interrogation dans la plage voulue. Dans la plage dans laquelle se situent à la fois des lobes secondaires N et des signaux transmis par l'antenne additionnelle, il se produit une distribution d'impulsions telle que représentée sur la figure 2d. Au cas où - comme il convient - la forme du diagramme de brouillage 20 S correspond dans toute la mesure du possible à la forme du diagramme des lobes secondaires N, ou au moins à une enveloppe approximative de ces lobes secondaires, les impulsions reçues sur les lobes secondaires N ou sur le diagramme de rayonnement de brouillage S peuvent difficilement être séparées les unes des autres 25 par leur amplitude, de sorte que les signaux ayant la distribution d'impulsions de la figure 2d doivent être évalués par un appareil de détection comme un signal d'interrogation authentique. Etant donné que les appareils récepteurs amis ne réagissent qu'à une distribution codée selon la figure 2b, ils n'émettront aucun si-30 gnal de réponse dans la plage des lobes secondaires, puisque le code d'interrogation qui leur parvient ne coïncide pas avec le code d'interrogation acceptable dans leurs transpondeurs. Dans les plages dans lequelles les lobes secondaires N présentent également des points d'annulation ou seulement de très petites va-35 leurs n'apparaissent que des signaux d'interrogation selon la figure 2c. Ceux-ci simulent encore un code d'interrogation falsifié, pourvu que l'on prenne des dispositions pour que le code de brouillage de la figure 2c n'ait pas fortuitement la même composition exacte que le code d'interrogation proprement dite de la 40 figure 2b. 70 40636 5 2073354 Le genre des signaux additionnels selon la figure 2c, émis sur le diagramme de brouillage S, doit concorder avec le genre des signaux d'interrogation proprement dits représentés sur la figure 2b. Cela vaut aussi bien en ce qui concerne les fréquen-ces porteuses utilisées qu'en ce qui concerne la longueur des impulsions et, en cas d'utilisation d'une modulation additionnelle, en ce qui concerne aussi l'information de celle-ci. Les signaux de broufllaga rayonnes doivent s'adapter dans le modèle codé des signaux d'interrogation proprement dits, ce qui peut être par exemple assuré si l'on utilise un générateur de synchronisation commun. Selon un développement avantageux de l'invention, des impulsions du code de brouillage sont prélevées par suppresion rythmée dans un télégramme d'impulsions composé du code d'interrogation et d'un code complémentaire de brouillage, pour être acheminées vers l'antenne additionnelle, et la partie restante des impulsions constituant le code d'interrogation est diffusée par l'antenne d'interrogation. L'application de l'invention est particulièrement opportune, eu égard à des émetteurs de brouillage ennemis, au cas où 20 l'on prévoit des codes d'interrogation qui varient dans le temps, car dans ces conditions, la découverte de la clef de variation exige une observation prolongée sans brouillage , même des lobes secondaires. Enfin, il convient qu'il soit émis, par l'antenne addi-tionnelle, environ autant de bits d'information que sur l'antenne d'interrogation proprement dite. Il est également possible de faire varier dans le temps le niveau et/ou le codage des signaux de brouillage émis par l'antenne additionnelle, pour augmenter la difficulté, pour les appareils de détection ennemis, à éliminer 3q ce brouillage. Sur la figure 4 est représenté un émetteur d'interrogation T qui est relié à deux antennes, AA et SA respectivement. AA est l'antenne d'interrogation proprement dite ; elle est par exemple reliée à un réflecteur PAA, afin d'obtenir le lobe principal 25 voulu dans la direction d'interrogation proprement dite. L'antenne additionnelle SA, qui sert au brouillage des signaux d'interrogation émis sur les lobes secondaires de l'antenne d'interrogation AA, est également reliée à un réflecteur RSA et est dirigée dans la direction opposée à celle de l'antenne d'interrogation propre-40 ment dite AA. On est ainsi assuré que cette antenne additionnelle 70 40636 6 2073354 SA, servant au brouillage, atteint un point d'annulation ou un minimum dans la plage du lobe principal de l'antenne d'interrogation AA, minimum qui ne peut plus produire aucune perturbation par suite de la grande différence de niveau par rapport au lobe 5 principal. Par des dispositions appropriées, la caractéristique directionnelle de l'antenne de brouillage SA peut être adaptée aussi bien que possible à la caractéristique des lobes secondaires ou à l'enveloppe de ceux-ci. A cette fin, on peut mettre en oeuvre des moyens couramment utilisés dans la technique des antennes, 10 par exemple des émetteurs additonnels, des déphaseurs, etc. Il est opportun que l'antenne additionnelle SA soit structurellement connectée à l'antenne d'interrogation AA proprement dite, selon ce qui est illustré par des traverses B. Cela s'applique en particulier aux cas où l'antenne d'interrogation AA tourne ou pivote, 15 car la coordination nécessaire des diagrammes H, N et S (voir figure 3) est alors assurée, indépendamment des mouvements. Les rayonnements des antennes AA et SA présenteront de préférence la même polarisation. Lorsque l'émetteur pour l'antenne additionnelle SA servant au brouillage ou les dispositifs de synchronisation 20 éventuellement présents, qui effectuent le prélèvement de signaux prédéterminés par suppression rythmée et leur acheminement vers l'antenne de brouillage SA, sont fixés a l'antenne d'interrogation AA ou aux dispositifs de maintien de celle-ci, on peut faire l'économie d'un second couplage à haute fréquence dans le cas d'anten-25 "es mobiles. Il est avantageux que l'antenne d'interrogation et l'antenne additionnelle présentent la même polarisation. De préférence, les signaux émis par l'antenne additionnelle sont l'objet d'une variation, de préférence statistique, en ce qui concerne leur com-30 position, en fonction du temps. Selon une autre possibilité, la position de phase des signaux émis par l'antenne additionnelle est choisie de telle sorte qu'il se produise, dans la plage des lobes secondaires, par opposition de phase, une suppression d'une partie au moins des signaux 35 interrogateurs proprement dits. Les signaux émis additionnellement sont de préférence choisis de sorte qu'ils ne puissent pas être confondus avec une interrogation authentique. Une altération de l'information qui est émise sur les lobes secondaires peut être exécutée de la manière suivante, dans 40 des systèmes à procédé cohérent de modulation (en particulier à 70 40636 7 2073354 procédé digital), par suppression ou simulation de l'information des bits individuels. Par une antenne omnidirectionnelle, qui produit la même intensité de champ que le plus grand lobe secondaire de l'anten-5 ne dirigée, la porteuse est émise avec un déphasage exactement égal à 11 par rapport au code en vigueur, pendant un ou plusieurs bits d'une interrogation. Les trains d'oscillations des interrogations émises par l'antenne dirigée et l'antenne omnidirectionnelle s'additionnent d'après la phase. 10 Lors des interrogations émises sur les lobes secondaires, l'intensité de champ de l'antenne omnidirectionnelle est prépondérante à l'intérieur du bit correspondant, c'est-à-dire que ce bit est supprimé, de sorte qu'il en résulte un code erroné. Il n'est pas répondu a ces interrogations dans le transpondeur. 15 Dans le cas normal d'émission et de réception (rayon nement sur le lobe principal), de telles interrogations, qui sont brouillées par d'autres émetteurs, doivent aussi être reconnues comme correctes jusqu'à un certain degré. Avec le système proposé, le nombre des bits supprimés ou falsifiés doit donc dépasser en 20 toute sécurité le nombre d'erreur qui est toléré en raison de bits redondants. L'introduction d'un seuil est appropriée, car une information de brouillage, étrangère au système, peut se produire également dans la direction du lobe principal, auquel cas des réponses doivent quand même être provoquées. Les signaux 25 additionnels de brouillage, éiris pour la suppression des lobes secondaires, doivent être dimensionnés dans tous les cas pour qu'ils dépassent le "seuil d'insensibilité" fixé. Le codage de l'information additionnelle et le déclenchement de l'émetteur additionnel sont effectués dans des circuits 30 qui sont à leur tour commandés par le codeur de l'appareil interrogateur. 70 40636 8 2073354 REVENDICATIONS 1. Dispositif interrogateur-répondeur, notamment appareil radar secondaire comportant une antenne d'interrogation, de préférence rotative, présentant un lobe principal ainsi qu'un 5 certain nombre de lobes secondaires, avec lequel des signaux d'interrogations sont émis dans une certaine distribution codée et dans lequel les appareils répondeurs ne réagissent qu'à des signaux d'interrogation ayant certaines distributions codées, caractérisé par le fait qu'il est prévu une antenne additionnelle dont 10 le diagramme directif présente un minimum dans la plage du lobe principal et qui émet des signaux qui faussent les signaux d'interrogation émis simultanément'sur les lobes secondaires. 2. Dispositif interrogateur-répondeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la puissance d'émission et 15 le diagramme directif de l'antenne additionnelle sont choisis de sorte qu'aux points de réception, les signaux additionnels arrivent approximativement avec l'intensité de champ des signaux d'interrogation émis sur le plus grand des lobes secondaires. 3. Dispositif interrogateur-répondeur selon la revendi-20 cation 1 ou 2, caractérisé par le fait que, dans la plage des lobes secondaires de l'antenne d'interrogation, le diagramme de rayonnement de l'antenne additionnelle est adapté dans toute la mesure du possible au diagramme de rayonnement de l'antenne d'interrogation. 25 4. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisé par le fait que les signaux émis sur l'antenne additonnelle sont accordés, en ce qui concerne leur genre, et notamment leur fréquence et/ou la durée de leurs impulsions, aux impulsions émises par l'antenne 30 d'interrogation. 5. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, caractérisé par le fait que les signaux rayonnés par l'antenne additionnelle sont émis de sorte qu'ils s'adaptent, quant au modèle de code, aux impul-35 sions émises par l'antenne principale. 6. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, caractérisé par le fait qu'il est prévu un générateur de synchronisation commun pour la production d'impulsions pour les deux antennes. 40 7. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une 70 40636 9 2073354 quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, caractérisé par le fait qu'à partir d'un télégramme d'impulsions composé du code d'interrogation et d'un code supplémentaire de brouillage, des impulsions du code de brouillage sont prélevées par suppression 5 rythmée et sont acheminées vers l'antenne additionnelle, la partie restante des impulsions formant le code d'interrogation étant émise par l'antenne d'interrogation. 8. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, caractérisé 10 par son application avec des appareils dont le code d'interrogation varie en fonction du temps. 9. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, caractérisé par le fait qu'il est émis, sur l'antenne additionnelle, à peu 15 près autant de bits d'information que sur l'antenne d'interrogation proprement dite. 10. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, caractérisé par le fait que le niveau et/ou le codage des signaux émis 20 par l'antenne additionnelle peuvent être variables dans le temps. 11. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, caractérisé par le fait que l'antenne additionnelle est connectée structurellement a l'antenne d'interrogation. 25 12. Dispositif interrogateur-répondeur selon la reven dication 11, caractérisé par le fait que l'émetteur pour l'antenne additionnelle ou les dispositifs de prélèvement rythmé d'impulsions est fixé à l'antenne d'interrogation. 13. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une 30 quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, caractérisé par le fait que l'antenne d'interrogation et l'antenne additionnelle présentent la même polarisation. 14. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 35 12, 13, caractérisé par le fait que les signaux émis par l'antenne additionnelle sont modifiés, de préférence statistiquement, en ce qui concerne leur composition, en fonction du temps. 15. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 40 12, 13, 14, caractérisé par le fait que les signaux émis par 70 40636 10 2073354 l'antenne additionnelle sont choisis, quant à leur position de phase, pour qu'il se produise par opposition de phase, dans la plage des lobes secondaires, une suppression d'une partie au moins des signaux d'interrogation proprement dits. 16. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14,15, caractérisé par le fait que, dans les appareils de réponse, aucune réponse n'est plus fournie qu'à partir d'un écart minimal, déterminé, de préférence réglable, entre le signal d'interrogation qui arrive et le signal d'interrogation attendu. 17. Dispositif interrogateur-répondeur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, caractérisé par le fait que les signaux émis additionnellement sont choisis de manière à ne pas pouvoir être confondus avec une interrogation.