Brevet FR2461961A1 — publié le 19810206

1.- L'invention concerne un générateur de signaux pour simuler les échos sonars d'une installation sonar sous- marine, qui présente n amplificateurs à canaux pour la trans- mission des signaux produits en service normal à partir des échos sonars par les récepteurs s.onars. Les installations sonars sous-marines sont des appareils qui fonctionnent avec l'énérgie acoustique et donnent des renseignements sur une région sous-marine donnée. L'énergie acoustique est rayonnée par les émetteurs sonores et les échos réfléchis par le fond ou par des objets sont décelés par les récepteurs sonars. Après un traitement ultérieur des signaux produits à partir des échos sonars par les récepteurs sonars, les signaux traités sont envoyés à un dispositif de reproduc- tion pour la représentation de la situation sous-marine. Les installations sonars sous-marines se prêtent, par conséquent, tout particulièrement à des buts militaires, pour la reconnais- sance sous-marine, par exemple, et la conduite des opérations navales offensives et défensives. Dans la simulation d'une installation sonar sous-marine, il est indiqué autant que possible de ne pas modifier l'installation proprement dite, mais de simuler pure- ment et simplement les signaux que produisent noramelenmnt, à partir des échos sonars, les récepteurs sonars de l'installation, Cela n'est pas très simple, cependant, car pour cela un grand nombre de générateurs de signaux contrôlables est nécessaire, afin d'alimenter en signaux les amplificateurs à canaux montés à la suite des récepteurs sonars pour simuler les différents échos sonars. L'invention a pour but de réaliser un généra- teur de signaux pour simuler les échos sonars pour une instal- lation sonar sous-marine. Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce que le générateur de signaux consiste en m générateurs élémentaires programmables avec n sorties de signaux, qui sont reliées à une entrée rattachée à n amplifi- cateurs sommateurs présentant m entrées et alimentant avec leurs sorties un amplificateur à canaux rattaché. Le générateur de signaux conforme à ltinven- tion est capable, pour une dépense relativement peu importante du fait de sa construction, de produire un grand nombre de si- gnaux différents, de sorte que les échos sonars nécessaires pour 2 4 6 1 9 6 1 - la reproduction d'une large plage de situations sous-marines différentes peuvent ainsi être simulés. Il est indiqué, de plus, de construire les générateurs élémentaires qui produisent à la commande d'une entrée de programme rattachées des signaux pour toutes les n sorties de signaux, sous la forme de générateurs sinusoïdaux. Les signaux sinusoïdaux produits peuvent, de plus, conformément aux développements avantageux des sous-revendi- cations, être programmés dans leurs phases l'un par rapport à l'autre, la durée de leur amplitude et leur déclenchement, pour simuler les différents échos sonars. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 montre un diagramme d'un simu- lateur sonar sous-marin, - la figure 2 un diagramme du générateur de signaux d'après la figure 1, - la figure 3 un générateur élémentaire conforme à la figure 2. Comme le montre l'organigramme de la figure 1, le simulateur sonar sousmarin comprend une installation sonar sous-marine 1 et un simulateur de signaux 2. L'installation sonar sous-marine 1, pour laquelle une installation connue peut être utilisée, consiste en appareils émetteurs et récepteurs 3, un appareil d'évalua- lion des signaux 4 et un dispositif indicteur de détection et de classification 5. Puur la simulation des situations sous- marines, l'installation sonar sous-marine 1 est en liaison fonctionnelle réciproque avec le simulateur de signaux 2. De plus, les fausses manoeuvres sélectionnées commandent un modèle de simulation sonar 6 prévu dans le simulateur de signaux 2, lequel commande de son côté, en fonction d'autres grandeurs d'entrée qui peuvent être introduites pour la simulation, un générateur de signaux 7 prévu de même dans le simulateur de signaux 7. Ce générateur de signaux 7 est l'objet proprement dit de l'invention et sera décrit de plus près dans ce qui suit. Le diagramme de la figure 2 montre le généra- teur de signaux 7, lequel consiste en dix générateurs élémen- 4o taires programmables 10 et quinze amplificateurs sommateurs 11. Chaque générateur élémentaire 101; 102... 10m possède quinze 24 6 19 6 1 3.- sorties de signaux, qui sont reliées à une entrée rattachée aux amplificateurs 11n présentant dix entrées. C'est ainsi que se situent aux dix entrées de l'amplificateur 11i7 les sorties -7 des générateurs élémentaires 10m, tandis qu'aux dix entrées de l'amplificateur sommateur 110 sont reliées les sorties 0 des dix générateurs 10,0 Dans l'exemple représenté, le nombre m va ainsi de m = 1 à m = 10, tandis que n va de -7 en passant par n - 0 à n = +7 et accepte ainsi quinze valeurs. Les sorties des quinze amplificateurs sommateurs 11 alimentent quinze amplificateurs d'une installation sonar existante et simulent ainsi les signaux produits en service normal à partir des échos sonars par les récepteurs sonars. Ainsi qu'il ressort de la figure 2, chaque générateur élémentaire 10 jmssède quinze sorties, sur lesquelles, m comme le montre la figure 3, lors d'une commande appropriée, sont émis des signaux sinusoïdaux. Les générateurs élémentaires 10m à quatre étages d'entrée 12, 13, 14, 15 sont prévus pour le déclenchement des signaux sinusoïdaux. L'étage d'entrée 12 est destiné à influencer l'intensité des signaux, qui peut être réglée, dans le présent exemple de réalisation, en 3 bits correspondant à 8 étages, L'éloignement et la propriété de réflexion d'un objet à représenter peuvent ainsi être modifiés et prédéterminés d'après la position du problème. L'étage d'entrée 13 détermine lors de sa commande le moment de l'intro- duction des signaux sinusoïdaux, de sorte que l'éloignement d'un écho de signal simulé peut être modifié. Dans l'exemple de réalisation considéré, il est prévu une programmation à 8 bits correspondant à 256 étages d'espacement. La durée des signaux sinusoïdaux déclenchés est déterminée par l'étage d'entrée prévu de plus 14, ce qui fait qu'une programmation de même à l'intérieur de 8 bits correspon- dant à 256 étages est possible. L'étage d'entrée 15 encore prévu finalement modifie, lors de sa commande, les phases des signaux sinusoïdaux en espacements égaux entre eux. La program- mation est, de plus, possible à l'intérieur de 6' bits correspon- dant à 64 étages, de sorte que des échos sonars peuvent être simulés avec un rayonnement dans toutes les directions, c'est- à-dire de - 1800 à + 1800, à des espacements de 5,630. Il ressort de la représentation d'après la figure 3 que les phases 4o des signaux sinusoïdaux produits ont entre elles des espacements 4.- constants. Le générateur de signaux conforme à l'invention 7 permet une représentation de dix échos sonars sur le disposi-- tif de détection et de classification 5. Pour une simulation des situations sous-marines proche de la réalité, ceci est cependant trop faible. Pour augmenter les échos sonars repre- sentables, les signaux d'écho simulés sont rattachés à une fraction seulement du dispositif de détection et de classifi- cation 5, tandis que le reste est àlimenté en échos sonars produits à nouveau. Il est apparu- judicieux de diviser la surface d'affichage du dispositif de détection et de classifi- cation 5 en plusieurs bandes et de coupler cette division avec la commutation de zone. Le tableau suivant indique la division adoptée dans l'exemple de réalisation conforme à ltinvention et les échos représentables avec cette division. Zone (en mètres) Nombre de bandes Maximum d'échos individuels 10 100 100 20 200 1.50 30 300 4o 400 Le générateur de signaux conforme à l'inven- tion 7 peut être utilisé par l'intermédiaire d'une commande par programme appropriée pour représenter des situations sous- marines réalistes. De plus, la dimension et la structure des objets simulés peuvent être déterminées par plusieurs échos individuels directement rattachés c8te-à-c8te. Le nombre des échos individuels dépend, de plus, de l'angle visuel sous lequel l!objet est rayonné dans la réalité par l'émetteur sonar et de la sélectivité de la représentation des échos. Il s'ensuit qu'un objectif simulé à une grande distance, par exemple, par un écho ponctuel, est représenté par plusieurs points. Un géné- rateur de bruit peut aussi Utre rattaché au générateur de si- gnaux 7 pour simuler éventuellement les échos sonars couverts par le bruit comme dans la réalité. Ces objectifs peuvent être atteints et les échos sonar nécessaires pour cela produits par une commande par programme approprié du générateur de signaux 7, l'angle sous lequel deux objets existant dans la réalité sont identifiés 5.- et par conséquent simulés sous la forme de deux échos séparés étant considéré sélectif. Le générateur de signaux conforme à l'invention est ainsi capable par une commande par programme appropriée de répondre à de nombreuses exigences et convient, de ce fait, d'une manière remarquable, pour'former le personnel de service à la manoeuvre des installations sonar sous-marines sans se trouver en jeu. 6.- REVENDICATIONS 1.- Générateur de signaux pour simuler les échos sonars pour une installation sonar sous-marine, qui pré- sente n amplificateurs à canaux pour la transmission des signaux (5) produits en service normal à partir des échos sonars par les récepteurs sonars (3, 4) caractérisé en ce que le générateur de signaux (7) consiste en m générateurs élémentaires program- mables avec n sorties de signaux, qui sont reliées à une entrée rattachée à n amplificateurs sommateurs présentant m entrées et alimentant avec leurs sorties un amplificateur à canaux rattaché. 2.- Générateur de signaux suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les générateurs élémentaires (10m) produisent, lors d'une commande appropriée d'un étage d'entrée programmable (13), des signaux sinusoïdaux pour toutes les n sorties de signal. 3.- Générateur de signaux suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étage d'entrée programmable (13) détermine, lors d'une commande appropriée, le moment de l'introduction des signaux produits et ainsi la dis- tance d'un écho sonar du récepteur sonar. 4.- Générateur de signaux suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ampli- tude des signaux sinusoïdaux produits par les générateurs élémentaires (10) pour la simulation d'échos sonars de différente intensité est modifiable par commande d'un étage d'entrée programmable (12). 5.- Générateur de signaux suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la durée des signaux sinusoïdaux produits par les générateurs élémentaires (10) est modifiable par commande d'un étage d'entrée (14) pour la simulation d'échos ponctuel et/ou linéaires. 6.- Générateur de signaux suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les phases des signaux sinusoïdaux émis aux sorties de signaux des générateurs élémentaires pour la simulation de l'angle d'inci- dence d'un écho sonar sont modifiables entre elles en espace- ments égaux par commande d'un étage d'entrée programmable (15). 7.- Générateur de signaux suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la 7.- fréquence des signaux sinusoïdaux produits par les générateurs élémentaires (10) coïncident avec la fréquence d'un mode d'opération de l'installation sonar sous-marine et est calculée de préférence à 100 kHz. 8.- Générateur de signaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caracterise en ce que pour la simulation d'un mode d'opération les décalages de phases correspondant à une fréquence sonar de 300 kHz entre les signaux sinusoïdaux produits sont réglaW4es en conservant la fréquence de 100 kHz.. 9.- Générateur de signaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un générateur de bruit contrôlable qui influence après commande les signaux sinusoïdaux produits est rattaché au générateur de signaux (7) pour la simulation d'échos sonar couverts par le bruit.