Brevet FR2092733A1 — publié le 19720128

La présente invention concerne des perfectionnements aux dispositifs de commutation de trains d'impulsions codées. Elle est notamment applicable aux équipements dits de radars secondaires sans toutefois -ue cette application constitue une limitation quelconque à la portée de l'invention. Cependant pour -ex faire comprendre elle sera décrite le fait: préféren- tielle dans son application aux radars secondaires. Les systèmes connus sous le nom de "radars secondaires" ou "radars ae surveillance secondaires" ou encore "systèmes de contrôle du trafic aérien par balises radar" consistent à interroger du sol un avion déterminé qui possède à son-rord les moyens lui permettant de répondre soit par l'intermédiaire d'un opérateur, soit automatiquement aux interrogations d'un contrt- leur de trafic. lies interrogations et réponses intéressent des données qui ne peuvent pas Qtre obtenues facilement par les radar classiques et concernent pl particulièrement les données d'identification d'un avion et son altitude. Dans un tel système de surveillance par radar secondaire, les interrogations des avions sont faites par l'émission au sol à l'adresse des dits avions de paires d'impulsions co@ées parfaitement définies quant à leur d@rée et à leur espacement et avec une fréquence de répétition @ien définie également. Les réponses des avions aux impulsions d'interrogation consistent dans le renvoi d'un train d'impulsions codées véhiculant la réponse désirée qui est reçue au sol et transformée en impulsions vidéo pour y être exploitée.Il existe plusieurs modes possibles d'interrogation qui sont chac@n caractérisés par la valeur de l'écartement existant entre les deux impulsions d'interrogation émises. Les différents modes sont désignés par les lettres a, b, c, d pour les modes @ivile et par les chiffres 1, 2 et 3 pour les modes mi@@@aires , le mode civil a et le mode militaire 3 étant @@en@@que@, et le mode c étant par pri@cipe affecté à l'al@@@@de. @'@nterrogation peut se faire @'@@e @mission à la suivante s@@ @c@x mo@es différents.Actuellement, l'ent@elaaement porte a@ maxim@@ sur @rois périodes de répétition s@ccessives avec de pls, @n changement @vent@el @, mode pour la troiesième péri@ce de répétition à chaque tour d'antenne.Actuellement donc, dans les radars secondaires et leure versions militaires connues sous le sigle anglo-saxon de IFF (@dentification ami-ennemi), on peut donc interroger un avion le six marnières différentes, chacune étant caractérisée par un mode d'interrogation donné et avec à chaque tour d'antenne u entrelacement à trois odes. Cependant on peut envisager d'autres modes d'interrogation, un mode n 4 est prévu, et également un entrelacement à plus de trois mode par tour d'antennes. A chacun des modes d'interrogation pour un avion donné correspond un code de réponse eomlJrer.a:;' ur. certain nombre d'impulsions distribuées entre deux impulsions dites d'e@cadr- ment dont l'écart est fixe quelsque soient@e code et le mode d'interrogation. Toutes les impulsions d'un code de rC-l:ponse ont même largeur et occupent des positions ;ien déterminées rapport aux deux impulsions d'encadrement. le nombre maximum d'impulsions présentes dans un code est normalisé par l'organi- sation de l'Aviation Civile Internationale (OACI). Ce nombre fixe le nombre de codes différents qu'il est possible de former. Actuellement le nombre des impulsions possibles dans un code est fixé à treize dont une inutilisée, le nombre des codes différents utilisables étant quatre mille quatre vingt seize. L'exploitation de ces codes de réponse nécessite leur décodages mais rend nécessaire au préalable de discriminer entres les réponses aux interrogations faites et les réponses dites asynchrones qui proviennent de répondeurs interrogés par d'autres stations au sol que celle considérée et qui perturbent son exploitation normale. Ces réponses asynchrones appelées encore "fruit" sont éliminées dans des circuits dits "défruiteurs" qui ressortissent de deux grandes classes. Une première classe comprend les techniques utilisant le stockage des informations incidentes dans des dispositifs présentant une période de stockage fixée de façon rigide. Un exemple d'un tel dispositif est constitué par une ligne à retard à quartz. Une deuxième classe comprend des techniques utilisant le stockage des infirmations incidentes dans des dispositifs présentant une période de stockage variable. TJn exemple d'un tel dispositif est constitué par des mémoires du type à rayon cathodique et par des moires dites digitales. Tans ces conditions, le fonctionnement normal d'un défrui tour est le suivant: la réponse d'un transpondeur pour un mode d'interrogation donnée est constituée par de la vidéo codée qui est mise en mémoire et est ensuite comparée a la vidéo qui sera reçue à la prochaine interrogation dans le même mode et à la même distance radar apparente. Si ces deux séries de signaux vidéo cotés coïncident la réponse est dite cohérente et si elle est incohérente elle est rejetée. l'information incidente conservée est mise à son tour en mémoire pour être comparée ultérieurement à toute nouvelle réponse se produisant à la m8me distance dans le même mode. le principe de fonctionnement élémentaire d'un défruiteur exposé ci-dessus montre que deux réponses au moins sont nécessaires en provenance du transpondeur interrogé pour que le décodage puisse avoir lieu. Si les modes d'interrogation sont entrelacés pour un même tour d'antenne, la comparaison entre deux réponses d'un même transpondeur ne sera plus faite pour deux réponses successives quelconques mais pour deux réponses successives dans le même mode qui peuvent s'échelonner sur un nombre supérieur de périodes de répétition. il apparat donc nécessaire au niveau de défruiter que l'enregistrement des réponses en provenance d'un transpondeur soit fait dans des mémoires attribuées en propre à un mode déterminé. Dans le cas d'un entrelacement à trois modes différents il faut disposer dans le défruiter de trois groupes de mémoires correspondant chacun à un mode particulier. le nombre de mémoire dans chaque groupe dépend lui du critère de détection choisi, la coincidence entre les réponses dans un même mode pouvant se faire sur 2 ou 3 ou plusieurs périodes de répétition. Les inter@ogations peuvent se faire en "entrelacement de modes" à 1, 2 ou 3 modes actuellement avec possibilité pour 11 entrelacement à trois modes d'avoir le dernier changé suivant un progranune défini par tour d'antenne. le défruiteur doit donc posséder pour remplir sa fonction dans chaque mode d'autant de mémoires que de modes d'interrogation possibles au minimum soit 3 par tour d'antenne. Cependant il est bien entendu que ce nombre 3 actuellement considéré peut être augmenté sans que soit rendu caduc l'objet de l'invention qui vise à maintenir à un nombre minimal et partant optimal les mémoires nécessaires au fonction nement du défruiteur pour un entrelacement de mode donné pouvant être modifié au gré de l'opérateur, modification rendue possible par le fait que l'opération dispose d'au moins six modes actuellement. Suivant l'invention, quelles que soient les possibilités d'entrelacement utilisables, le nombre des mémoires du défruiteur est maintenu égal au nombre des modes entrelacés envisagés, trois actuellement par exemple, le passage dans l'entrelacement d'un mode à un autre entrainant automatiquement l'affectation d'un des groupes de mémoire prévus au nouveau mode. Cette automatisation dans l'affectation des groupes de mémoire constitue une novation par rapport à l'art antérieur où ont été utilisées déjà des solutions manuelles consistant à pro gramme l'entrelacement choisi au niveau du défruiteur lorsque ce dernier avait été modifié à l'émetteur. L.'aiguillage des réponses sur les mémoires du défruiteur s'opérait à la main. Une autre solution consistait à afficher au préalable, toujours cependant au niveau du défruiteur, dans une matrice constituée par des relais et contacts mécaniques les différents entrelacements qui seraient utilisés, à les choisir manuellement au moment de leur utilisation, choix entratnant la commutation proprement dite. Le dispositif suivant l'invention rend automatique la répartition des réponses incidentes dans les modes entrelacés dans les mémoires du défruiteur dont le nombre correspond à celui des modes entrelacés. Il consiste principalement en une mise en mémoire du type d'entrelacement de mode choisi par l'opérateur avec effacement du contenu de cette mémoire lors d'un nouvel entrelacement et d'un aiguillage des modes incidents vers les mémoires du défruiteur en fonction du type d'entrelacement choisi. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparateront au cours de la description qui suit, donnée à fitre d'exemple non limitatif à l'aide des figures qui représentent - la figure 1, un diagramme schématique d'un défruiteur avec le dispositif objet de l'invention - la figure 2, un diagramme schématique du dispositif automatique de commutation des trains d'impulsions de réponse - la figure 3, un schéma de réalisation du circuit logique répa,tissa e, réponses suivant 'le .oSe auquel elles ressortissent et - la figure 4, ln schéma de réalisation du dispositif d'effacement. La présente invention décrite dans le cadre des radars secondaires a trait à un dispositif automatique d'aiguillage des réponses incidentes de modes déterminés vers des groupes de mémoires appartenant au défruiteur, dont le nombre correspond au nombre maximum envisagé de modes entrelacés. Dans l'exemple de réalisation décrit à @@tre non limitatif on envisage un entrelacement à trois modes, impliquant la présence de troi@ @oupes de mémoire. @haque groupe emmagasinant les réponses inc@@entes dans un mode donné. Cependant, l'entrelacement pourrait être envisage à quatre, ou plus, modes sans que les principes de l'invention cessent de s'appliquer. Le dispositif automatique de commutation a pour but d'effectuer automatiquement la répartition des réponses incidentes dans un mode donné sur un groupe desdites mémoires lorsqu'à l'émission, l'entrelacement des interrogations a été modifié. Il est bien @@tendu @u'au niveau du défruiteur cette commutation ou aiguillage se fait sans l'intervention de l'opérateur. La figure 1 représente un diagramme schématique d'un défruiteur permettant de localiser le dispositif objet de l'invention. Les réponses vidéo incidentes généralement quantifiées en amplitude et en durée apparaissent à l'entrée 1 et sont envoyées aux groupes de mémoire G1, G2, G3, affectés chacun à un mode déterminé, ici trois. Chaque groupe comporte plusieurs mémoires, ici par exemple des plans mémoires à ferrites, suivant le nombre de périodes de répétition qui sont; envisagées pour le fonction nement du défruiteur. Ces mémoires sont associées à des circuits d'adresse,d'écriture et de lecture qui ne sont pas représentés. L'accès aux différents groupes de mémoire se fait à travers des circuits "ET" 2, 3, 4 commandés par le dispositif d'aiguillage 5 affectant les différents groupes de mémoires G1, G^, G3 aux différents modes considérés dans les entrelacements prévus. En sortie des groupes de mémoires, des circuits 6, 7, 8 discriminent dans le mode qui leur est propre les réponses synchrones des réponses asynchrones. tes réponses synchrones sont envoyées au décodeur par l'intermédiaire d'un circuit "ou" g par exemple, à travers respectivement de circuits "ET" 10, 11, 12 isolant les trois groupes de mémoire les uns des autres La figure 2 est relative au système d'aiguillage représenté pir le circuit 5 de la figure t. Le système d'aiguillage comporte un certain nombre de circuits bistables 13 à 18 correspondant chacun à un des modes possibles qui existent et qui sont donc envisageables,soient les modes a/3 puisque le mode a civil et le mode 3 militaire sont identiques et les modes b, c, d, 1 et 2. Suivant le choix des modes entrelacés prévus à l'émission, les circuits bistables correspondant aux modes choisis basculent sous l'influence de signaux appliqués resp@ctivement aux entrées 19 à @4. De cette façon, les circuits bistables emmagasi@ent le type d'entrelacement choisi. Si par exemple l'eutrelacement a, b, c est choisi les bistables 13, 14 et 15 basculent et ou recueille sur les sorties 25, 26, 27 des signaux A, B, C caract@risant respective- ment ces modes a, b, c entrelacés. Le type d'entrelacement étant choisi, les signaux caractéristiques des modes considérés sont envoyés à un circuit 31 dit "logique de répartition des modes" dans les groupes de mémoire, qui a pour rôle précisément d'affecter un groupe parmi les trois considérés dans l'exemple décrit pour le déf@uiteur, à un mode déterminé. Ce circuit est un circuit logique contrôlé par les signaux caractéristiques des modes entrelacés mis en mémoire A, B, C et appliqués par 31, qui reçoit par ailleurs sur 6 entrées référencées 33 à 38, les signaux des modes incidents a,b,c... qui opèrent de ce fait une distribution dans le temps des groupes mémoire G1, G2, G3, les signaux A, B, C... opérant eux, une. distribution dans l'espace desdits groupes. Dans l'exemple décrit, ce circuit logique possède 3 sorties 39, 40, 41 correspondant aux trois groupes de mémoires du défruiteur, ces sorties comman- dant l'aiguillage des signaux vidéo apparaissant en 1 sur le groupe de mémoires choisi, par l'intermédiaire des circuits "ET" 2, 3 ou 4. Un circuit 42, dispositif d'effacement de la mémoire est prévu qui intervient lorsque le type d'entrelacement est modifié à l'émission. C'est également un circuit logique chargé de détecter l'anomalie, qui dans l'exemple décrit, consisterait à la mise en mémoire d'un nombre de modes supérieur à trois. De fait lors d'un changement de mode, en particulier dans le cas d'un entrelacement à trois modes, un de ceux-ci doit changer. L'application aux circuits bistables momentanément d'un quatrième mode déclenche une remise à zéro (RAZ) des bistables, puis une remise en mémoire du nouveau type d'entrelacement prévu. Le fonctionnement du dispositif logique 31 de répartition des modes incidents dans les groupes de mémoires du défruiteur sera mieux compris en se référant au tableau T1 @ui présente une table de vérité de ce circuit logique et où il est aisé de reconnaître à gauche, les modes A, B, C, D, I, II, mis en mémoire et utilisables pour constit@er les types d'entrelacement considérés de 3 modes et à droite L'affection des groupes de mémoire GI, G2 et G3 aux modes incidents et partant aux réponses incidentes apparaissant à l'entrée 1 du dispositif (figure 1). TABLEAU 1 B C A I TI Gi G2 G3 X+t- 7 b a c + + + a c d + + + + a c 1 + + + a c 2 + + + a aa d 1 + + + a d 3 + + + a 2 I + + + b c d + , + + b + + + a c 1 + + + b c 2 h + + + + + b d 2 a + + + b d 2 "i + + + b 2 I ++ + d c I ++ + d c 2 + + 2 c I 2 d I + + a b 'I + + a d + + a 8 + + a + + b c 'r' + + b d lit + + b I + + + + s b d 2 + + c d + J c 2 ('j 1+ + c I + d I + + + d 2 2 , S ) + + ba 'r' + b c + + d I u + + + a 1 a + i 2 Ainsi d'après cette table de vérité, on constate qu'un entrelacement ABC, consiste à affecter le groupe G1 aux réponses dans le mode a, le groupe G2 aux réponses dans le mode C et le groupe G3 aux réponses dans le mode B. Une modification consistant à substituer au mode C, le mode II revient à affecter le groupe G3 aux réponses dans le mode II et le groupe G2 aux réponses dans le mode B.Cette table peut être étendue.galement à un type d'entrelacement à deux modes parmi les 6 et même au cas où un mode seul parmi les 6 serait choisi. Cette table de vérité pourrait également être étendue à l'aiguillage des réponses pour un type d'entrelacement à quatre modes parmi les 6 possibles étant entendu qu'il faut prévoir alors un quatrième groupe de mémoires G4 en l'occurrence. Les équations logiques correspondant à chacun des groupes de mémoires sont faciles à établir. Pour le groupe G1, elle est a + b . BA + d . CD(I + II) + 2 . I . II(A + B) Pour le groupe GS, elle est c + d . CD + 2 . I.II (A + B) + b . AB .(C Pour le groupe G3, elle est i + 2 . T . II + b . ,,B(C + D) + d . CD (I dans lesquels les lettres majuscules indiquent res modes mis en mémoire sur les bistables et les lettres minuscules les modes incidents. Toute organisation de circuits logiques répondant à ces équations est utilisable et la figure 3 en donne un exemple schématique. Pour le groupe de mémoires G1 par exemple, un circuit "OU" 52 reçoit les signaux de sortie de trois circuits "ET" respectivement 49, SO et 51. Le circuit "ET" 49 reçoit les informations b, B, W le circuit '"ET" 50 reçoit les informations d, C, D ainsi que l'information I + II en sortie d'un circuit "OU" 43 alimenté par les informations I et II. Un troisième circuit "ET" 51 reçoit les informations 2, I et II ainsi que l'information A + B en sortie d'un inverseur 46 connecté à un circuit "OU" 44 recevant les informations A et B. Une organisation semblable à celle décrite, est montrée sur la figure pour les groupes de mémoires G2 et G3. Le fonctionnement du circuit d'effacement 42 peut également être compris à partir de son équation logique établie pour un enregistrement supérieur à 3 modes dans les circuits bistables emmagasinant les modes entrelacés. le tableau suivant T2 montre la répartition possible des entrelacements à quatre modes entre les modes ABCD, I, II, étant entendu toutefois que le cas de 5 ou 6 modes y est inclus. Lorsque l'équation du système AB(CD + CI + CII + DI + DII + I.II) + I . II(AC + AD + BC + BD + CD) + CD (AI + AII + BI + BII) = 1, il y a émission d'un signal de remise à zéro des circuits bistables 13 à 18 et enregistrement du nouvel entrelacement. TABLEAU 2 k B C D I II F . + ++ + + + + + + +: + + 'gH + + + + 'r' + + + + rit trr rtt' + + + + tii a > F + + 4 o lit + + + t tii a > + + + + tii o + + + + tii M + + + + cJ IÉÉÉÉ;;+I 'tri rit o la figure 4 donnée une r@alisation schématique d'un tel circuit organisé de façon que les circuits élémentaires utilisés rendent compte de l'équation du système établi à l'aide du tableau T2. Les différentes informations concernant les modes mis en oeuvre dans les éléments bistables 13 à 18 sont appliqués par paires à des circuits "ET" 61 à 75 connectés à des circuits "OU" 76, 77, 78. le rattachement des circuits "ETH S1 à 75 aux diffé- rents circuits "OU" 76 à 78 se fait de façon à faire apparatre les trois membres de l'équation du système. A chacun des circuits "OU" définis ci-dessus, est connecté un circuit "ET" 79; 80, 81, connectés eux-memes au circuit "OU" 82.Chacun de ces circuits "ET" 79 à 80 reçoit des informations de modes mises en mémoire qui ne sont pas appliquées aux circuits "ET" 61-75 qui les alimentent à travers les circuits "OU" 76 à 78. lie fonctionnement du circuit d'effacement est le suivant. Lorsqu'il y a changement de ltentrelacement à l'émttteur, un ou plusieurs des bistables mémoires basculent, plus de trois informations apparaissant sur les conducteurs 25 à 30 (figure 2). Ces informations sont transmises aux circuits "ET" 61 à 75 (figure 6) et 79 à 81 suivant le cas. Si par exemple, l'entrelacement ABD est substitué à l'entrelacement ABC, il y a une information appliquée aux circuits "ET" 61 à 75 sauf le circuit 66 ainsi qu'aux circuits "ET" 79 et 81. Dans ces condi tions, il n'y aura pas d'information, a priori, en sortie du circuit "ET" 80 de sorte que seuls les circuits "ET" 61 à 65 et 72 à 75 pourront éventuellement autre conducteurs. Cependant seuls le circuit "ET" 61 reçoit une information sur deux entrées. L'information de sortie passe à travers le circuit "OU" 76 et est appliquée au circuit "ET" 79 qui recevant par ailleurs les informations k et B, délivre une information au circuit "OU" 82. Ainsi l'adjonction d'un 4ème mode provoque la délivrance d'une information en sortie de 82 qui est appliquée comme signal de remise à zéro des bistables mémoire. Le signal définissant le nouvel entrelacement étant maintenu, les éléments bistables correspondant au nouvel entrelacement, ABD soit les bistables 13, 14 et 16 basculent à nouveau et le processus de commutation déjà décrit reprend. On a ainsi décrit un système automatique de répartition des réponses dans les différents modes correspondant à un entrelacement de modes déterminé. L'exemple décrit est relatif à un entrelacement à trois modes mais peut s'étendre à à quatre modes ou plus. En fait il est applicable à toute répartition de réponses reçues tivec un entrelacement d'un nombre déterminé inférieur au nombre de modesmaximal disponibles où l'on désire n'utiliser qu'un nombre minimum de groupes de mémoires, ce nombre par ailleurs étant égal au nombre de modes utilisés dans l'entre lacement. les circuits logiques décrits sont également donnés à titre non limitatif et des réalisations de tels circuits répondant aux équations logiques données seraient couvertes par l'invention. le système de répartition est également applicable à tout système de transmission de trains d'informations codes quail est nécessaire de séparer à la réception suivant des critères pouvant s'apparenter aux critères de modes définis pour les radar secondaires par exemple dans des systèmes à multiplexage. REVENDICATIONS 1. Perfectionnements aux dispositifs de commutation de trains d'impulsions codées applicables notamment aux radars secondaires dans lesquels les interrogations se font suivant un entrelacement de plusieurs modes avec modification desdits mazes au cours des périodes de répétition successives comprenant au côté récepteur un défruiteur comportant un nombre de groupes de mémoires égal au nombre maximum de modes considérés dans un entrelacement, chacun desdits groupes enregistrant les réponses données dans un mode déterminé caractérisés par un circuit logique recevant les informations de modes d'interrogation et enregistrant l'entrelacement choisi dans une partie mémoire connectée à une partie aiguillage proprement dite et à une partie effacement, la partie aiguillage affectant un groupe de mémoires aux réponses dans un mode donné sous le contrôle des modes incidents et des modes entrelacés mis en mémoire, la partie effacement contrant la mise en mémoire d'un nouvel entrelacement après effacement de l'entrelacement précédent étant mise en service lorsque le nombre des modes à entrelacer dépasse le nombre maximum considéré. 2. Dispositif de commutation de réponses dans un défruiteur de radar secondaire suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une partie enregistrement constituée par un nombre de circuits bistables égal au nombre maximum de modes envisagés, chaque circuit bistable étant associé à un mode détermine, un entrelacement de modes choisi se traduisant par le basculement des bistables concernés délivrant l'information caractéristique de l'entrelacement choisi. 3. Dispositif de commutation suivant I et 2 caractérisé en ce qu'il comprend une partie logique d'aiguillage proprement dit desréponses reçues sur les groupes de mémoires du défruiteur auxquels elle est connectée, cet aiguillage étant contrôlé par l'information caractéristique issue de la partie enregistrement et répondant pour chaque grole de mémoire aux équations logiques suivantes + . BT, + d. CD(I + II) + 2 . I . II A + B) pour le premier groupe de mémoire c + d o CD + 2 . I . II(A + B) + b . AB(C+D) pour le deuxième troupe de mémoire 1 + 2 . I Il + b .AB(C+D) + d . CD(I + II) pour le troisième groupe de mémoire où les lettres minuscules représentent les modes incidents et les lettres majuscules les modes enregistrés lors de la composition de l'entrelacement. 4e Dispositif de commutation suivant 1 caractérisé en ce que trois groupes de mémoires sont considérés dans le défruiteur correspondant à un entrelacement à trois odes pour un nombre possible de modes supérieur à 3. C. Dispositif de commutation suivant 1 et 4 caractérisé par un dispositif d'effacement de l'enregistrement de l'entrelacement considéré entrant en service 1 lors de l'enregistrement d'un nombre de modes supérieur à celui considéré, répondant à l'équation logique suivante AB(CD + CI + CII + DI + XI + I. r'' + I . Il . (AC + AD t BC + BD + CD) + CD (AI + AIT + BI + BT," = 4 pour un entrelacement à plus de trois modes sur six modes possibles. 6. Dispositif de commutation suivant 5 caractérisé en ce que la remise à zéro de la partie enregistrement de l'entrelacement entraîne l'enregistrement du nouvel entrelacement choisi par basculement des éléments bistables correspondant aux modes consti- tuant le nouvel entrelacement.