Brevet FR2108222A1 — publié le 19720519

' 2108222 La présente invention concerne un radiogoniomètre pour aéronef à voilure tournante. Certains dispositifs classiques de radiogoniométrie fonctionnent en détectant un signal nul d'un diagramme de rayonne-5 ment d'une antenne réceptrice et ils présentent l'inconvénient que le signal reçu a une valeur minimale lorsque la direction de la source des signaux est déterminée. Ceci pose des problèmes et peut provoquer une imprécision, surtout lorsqu'on dispose d'un faible rapport signal sur bruit. 10 D'autres dispositifs classiques mettent en oeuvre deux antennes directionnelles indépendantes montées de façon à être cachées l'une à l'autre par le fuselage de l'aéronef, et un appareil de commutation reliant chaque antenne à son tour au récepteur. En notant le cap pour lequel les signaux reçus par les deux antennes 15 de l'aéronef sont égaux, on peut déterminer la direction de la source des signaux. L'invention concerne un système de radiogoniométrie ou de radioralliement permettant d'obtenir une indication directionnelle grâce à un réglage donnant un signal maximal. 20 Plus précisément, l'invention concerne un radiogoniomètre destiné à des aéronefs à voilure tournante et comprenant un récepteur radio-électrique et un dispositif destiné à détecter la modulation du signal de sortie du détecteur résultant de la rotation de la voilure tournante. Il peut comprendre un transducteur destiné à 25 fournir un signal périodique en synchronisme avec la rotation de la voilure tournante et un détecteur de phase dont les entrées sont reliées au récepteur et au transducteur. Les champs électromagnétiques créés par les signaux radio-électriques au voisinage d'une antenne d'un aéronef à voilure tour-30 nante sont dans plusieurs cas modifiés par la position instantanée de la voilure tournante par rapport au fuselage de l'aéronef. Aussi, la rotation de la voilure a tendance à moduler la sensibilité de l'antenne. Cet effet est surtout marqué pour les antennes directionnelles et pour les signaux correspondant à une longueur d'onde à peu 35 près égale au double de la longueur de l'aéronef. Par exemple, une antenne directionnelle peut avoir un diagramme de sensibilité au rayonnement dont la configuration est celle d'un huit, et la rotation L. 71 33277 2 2108222 de la voilure peut provoquer l'oscillation du diagramme autour de son centre. Cette oscillation assure une modulation d'un signal reçu. Lorsque les signaux sont reçus d'une direction correspondant à l'un des maxima du diagramme de rayonnement, l'oscillation a un 5 effet relativement faible sur le signal d'entrée du récepteur. Cependant, lorsqu'on reçoit des signaux d'une direction proche de celle qui correspond à un signal nul du diagramme de sensibilité, l'oscillation fait varier de façon considérable le signal d'entrée du récepteur, ce qui provoque la variation du signal de sortie de 10 celui-ci à la fréquence de l'oscillation. Cette fréquence dépend du nombre de pales du rotor et de leur vitesse de rotation, et elle peut être par exemple de quelques hertz . Le résultat est donc une modulation à basse fréquence du signal de sortie du récepteur, synchronisée au déplacement du rotor. L'amplitude relative de 15 la composante de modulation du signal de sortie du récepteur est la plus élevée dans le cas des signaux correspondant au signal nul du diagramme de radiation. Si celui-ci a son ou ses signaux nuls alignés sur l'axe longitudinal de l'aéronef, on peut déterminer la direction de la source des signaux radio-électriques en notant le cap 20 de l'aéronef pour lequel l'effet de modulation est maximal. Ceci est particulièrement utile pour le radioralliement. On extrait facilement à l'aide de filtres ou de détecteurs la composante de modulation du signal reçu. Par exemple, on peut utiliser un détecteur de phase, un signal de référence provenant 25 d'un transducteur de la position du rotor. Dans les cas où la voilure tournante a un nombre impair de pales, on peut utiliser la phase de la modulation comparée à la phase du signal de référence pour résoudre l'ambiguïté présentée par deux signaux nuls d'un diagramme de rayonnement en huit. 30 La radiogoniométrie et le radioralliement suivant l'inven tion ont l'avantage qu'on cherche ou qu'on suit un signal maximal et non un signal nul comme dans les systèmes classiaues ; ainsi, on obtient une indication directionnelle bien définie, surtout lorsque le rapport signal sur bruit du sigral reçu est faible. 35 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : 71 33277 3 210.8222 la figure 1 représente un hélicoptère comprenant un radiogoniomètre selon 1'invention ; et la figure 2 est un diagramme de sensibilité de l'antenne du récepteur radio-électrique de la figure 1. 5 L'hélicoptère 1 de la figure 1 comporte une voilure tournante 1a à trois pales et une antenne 2 portée par des montants 3. Une descente d'antenne 4 relie l'antenne 2 à une entrée d'un récepteur radio-électrique 5. Un transducteur 6 de position du rotor a une sortie reliée à une entrée de référence d'un détecteur de 10 phase (non représenté) du récepteur 5- Un signal de sortie de celui-ci, fourni par le détecteur de phase, parvient à un indicateur 7. La longueur d'onde d'accord du récepteur et de l'antenne est à peu près le double de la longueur de l'hélicoptère, comme re-15 présenté sur la figure 1. Le diagramme de rayonnement de l'antenne ressemble à celui représenté sur la figure 2, et les directions XO, OX' de signaux nuls correspondent à l'axe longitudinal de l'hélicoptère. Lors du fonctionnement, la rotation des pales provoque 20 l'oscillation du diagramme de l'antenne, comme représenté par les flèches A, A' et B,B' de la figure 2. Cette oscillation crée une modulation à basse fréquence de l'amplitude du signal d'entrée du récepteur, et en conséquence, le signal de sortie de celui-ci varie de façon analogue. Comme on l'a vu précédemment, cette modulation 25 a un effet surtout important pour un signal venant suivant l'axe X-X*. Avec un rotor à trois pales, le signal de modulation atteint une valeur de pointe chaque fois qu'une pale passe au-dessus du fuselage, et la phase du signal donne ainsi un moyen de distinguer entre les deux signaux nuls du dessin en huit du diagramme. Le 30 transducteur 6 fournit un signal qui indique la position des pales par rapport à l'axe longitudinal de l'hélicoptère et qu'on utilise comme signal de référence pour le détecteur de phase (non représenté) du récepteur 5. Le détecteur est relié de façon classique, si bien qu'il fournit une tension positive de sortie seulement pour 35 des signaux reçus en phase les uns avec les autres. Dans l'appareil de l'invention, la modulation du rotor sur les signaux reçus est en phase avec le signal du transducteur seulement pour des signaux 71 33277 4 2108222 reçus depuis un transmetteur se trouvant en avant de l'aéronef, si bien que l'ambiguïté due au dessin en huit se trouve éliminée. Le signal de sortie du détecteur parvient à un simple indicateur 7. En cours de fonctionnement, on modifie le cap de l'hélicop-5 tère jusqu'à ce que l'indicateur 7 donne une valeur maximale. Le cap est alors le gisement de la source de signaux radio-électriques pour lesquels est accordé le récepteur. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra 10 apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, on peut utiliser un filtre passe-bande pour extraire le signal de modulation. On peut aussi disposer le diagramme de rayonnement de l'antenne de manière à avoir une seule direction de signaux nuls. 71 33277 5 2108222 REVENDICATIONS 1 - Radiogoniomètre destiné à un aéronef à voilure tournante, du type aui comprend un récepteur radio-électrique et un dispositif de détection d'une modulation du signal de sortie du détecteur, 5 caractérisé en ce que ledit dispositif de détection détecte une modulation résultant de la rotation de la voilure tournante de l'aéronef, et en ce qu'il comprend un dispositif destiné à indiquer l'intensité de ladite modulation. 2 - Radiogoniomètre selon la revendication 1, caractérisé 10 en ce que le dispositif de détection comprend un transducteur destiné à fournir un signal périodique de référence synchronisé à la rotation de la voilure tournante, et un détecteur de phase dont les entrées sont reliées de manière à recevoir le signal de référence et ladite modulation. 15 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de détection est un filtre passe-bande relié à la sortie du récepteur.