Brevet FR2504683A1 — publié le 19821029

DISPOSITIF DE RADAR POUR LA MESURE DE LA DISTANCE d QUI LE SEPARE D'UN REPONDEUR La présente invention concerne un dispositif de radar pour la mesure de la distance d qui le sépare d'un répondeur placé sur une surface considérée comme un plan et qui est mesurée selon une parallèle à cette surface, dispositif de radar comportant un circuit générateur d'impulsions haute fréquence pour émettre-en direction de ladite surface et dudit répondeur des impulsions haute fréquence, un premier circuit récepteur pour recevoir les impulsions réémises par ledit répondeur alors que ledit répondeur est du type conçu pour réémettre des impulsions reçues en modifiant au moins l'une de leurs caractéristiques, un premier circuit de mesure connecté à la sortie du premier circuit récepteur pour fournir La mesure de la distance D qui sépare le dispositif de radar du répondeur et qui est mesurée en ligne droite. Le dispositif dont il est question trouve des applications importantes, notamment dans le domaine de la navigation aérienne ; il a plus particulièrement pour but d'améLiorer la précision des mesures de distance dans le cadre du système de mesure de distance (D.M.E.) standardisé par l'organisation de l'aviation civile internationale (O.A.C.I.). Dans le système DME, la distance mesurée est la distance oblique, c'est-à-dire la distance entre l'aéronef lui-même et le répondeur, alors que ce qui importe c'est la distance horizontale ; cette distance est considérée entre le point du sol situé à la verticale de l'aéronef et le répondeur. Pour obtenir cette dernière distance, un dispositif du genre mentionné dans le préambule est remarquable en ce qu'il comporte, en outre, un deuxième circuit récepteur pour recevoir les impulsions réémises par ladite surface, un deuxième circuit de mesure connecté à la sortie du deuxième circuit récepteur pour fournir la mesure de la distance H qui sépare le dispositif de ladite surface et un circuit de calcul pour fournir ladite distance d en évaluant la quantité La description suivante faite en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur le dessin annexé La figure 1 représente un dispositif de radar conforme à l'invention. Sur cette figure, la référence 1 indique le dispositif de l'invention placé sur un aéronef non montré ; la référence 2 indique le sol qui constitue une surface pratiquement plane. Le répondeur 3 du type destiné au système DME est placé sur cette surface, Ce répondeur renvoie des impulsions dites d'interrogation qu'tel reçoit en décalant leur fréquence d'une valeur de 63 MHz, par exemple. Sur cette figure, on a porté différentes grandeurs d, H et D ; d est la distance que le dispositif doit mesurer, l'informa- tison concernant cette distance apparaît sur sa borne de sortie 5 ; H est l'altitude de l'aéronef et D est la distance qui sépare, en ligne droite, l'aéronef du répondeur 3. Le dispositif 1 se compose d'une antenne 10 à large diagramme de rayonnement qui sert tant à l'émission qu'à la réception. L'embouchure de cette antenne est reliée à un accès d'un duplexeur 12 muni d'une commande 13 sous l'influence de laquelle l'embouchure de l'antenne 10 peut être reliée, soit à la sortie d'un amplificateur de puissance à haute fréquence 15, soit à une première entrée d'un mélangeur 17. L'entrée de l'amplificateur 15 est reliée à la sortie d'un oscillateur 19 à commande par tension 20. Cette commande 20 permet de choisir le canal convenable pour le répondeur DME référencé par 3. La deuxième entrée du mélangeur est reliée à la sortie du VCO 19.La sortie du mélangeur 17 est reliée à L'entrée 30 d'un amplificateur sélectif 30 centré sur 63 MHz ; l'entrée d'un détecteur 32 est connectée à la sortie de cet amplificateur 30 ; il est prévu un circuit de mesure de temps 34 dont une entrée est connectée à un générateur de commande d'impulsions d'interrogation 36. Ce générateur alimente, sous forme d'impulsions, l'amplificateur 15 et commande le duplexeur 12. Le circuit formé par L'antenne 10, le duplexeur 12, le mélangeur 17, l'amplificateur 30 et le détecteur 32, constitue un premier circuit récepteur pour recevoir les impulsions réémises par le répondeur 3. Le circuit 34 fournit l'indication de la distance D en mesurant le temps qui sépare l'impulsion de commande fournie par le générateur 36 et L'impulsion détectée par Le détecteur 32. Ce circuit 34 est, dans cet exemple, constitué par un compteur qui, déclenché par l'impulsion du générateur 36, compte des impulsions produites par un oscillateur de fréquence élevée connue. L'impulsion fournie par Le détecteur 32 fige Le contenu de ce compteur en attendant la prochaine impulsion du générateur 36. Conformément à l'invention, le dispositif comporte, en outre, un deuxième circuit récepteur formé de l'antenne 10, du duplexeur 12, du mélangeur 17, d'un amplificateur vidéo 40, d'un détecteur 42, un deuxième circuit de mesure de temps 44 (identique au circuit 34) connecté à La sortie du detecteur 42 pour fournir La valeur de H, et un circuit de calcul 50 pour fournir sur La borne 5 La valeur d en évaluant la quantité Le dispositif de l'invention fonctionne de la manière suivante. Lorsqu'il y a émission d'une impulsion de commande de la part du générateur 36, on provoque l'émission d'une impulsion d'interrogation. Pour cela, L'amplificateur 15 est alimenté et il peut alors fournir l'impulsion d'interrogation qui est~le signal amplifié du signal de sortie de l'oscillateur 19.L'impulsion de commande est aussi appliquée à La commande du duplexeur 12, de sorte que l'impulsion d'interrogation est transmise dans l'espace. Le diagramme de rayonnement de l'antenne est suffisamment Large pour rayonner l'énergie dans des directions qui vont au raans de sa verticale jusqu'au répondeur. Ainsi, Lorsque l'impulsion de commande disparaît, l'antenne va pouvoir capter deux sortes d'échos des impulsions d'interrogation : ceux qui reviennent du sol et ceux du répondeur. Comme ceux du répondeur sont décalés en fréquence d'une valeur de 63 MHz, il est facile de Les discerner. D'une part, L'amplificateur sélectif ne Laisse passer que Les impulsions provenant du répondeur et, d'autre part, L'amplificateur vidéo 40 ne laisse passer que les impulsions provenant du sol 2. Les circuits de mesure de temps mesurent le temps qui s'écoule entre l'impulsion de commande et les impulsions reçues. La mesure de ces temps détermine les distances D et H. De là, au moyen du circuit de calcul 50 qui effectue L'opération on détermine d. Il faut noter que le circuit de calcul 50 est facilement réalisable pour l'homme de l'art à partir d'un circuit à microprocesseur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de radar pour la mesure de la distance d qui le sépare d'un répondeur placé sur une surface considérée comme un plan et qui est mesurée selon une parallèle à cette surface, dispositif de radar comportant un circuit générateur d'impulsions haute fréquence pour émettre en direction de ladite surface et dudit répondeur des impulsions haute fréquence, un premier circuit récepteur pour recevoir Les impulsions réémises par ledit répondeur alors que ledit répondeur est du type conçu pour réémettre des impulsions reçues en modifiant au moins l'une de leurs caractéristiques, un premier circuit de mesure connecté à La sortie du premier circuit récepteur pour fournir la mesure de la distance D qui sépare le dispositif de radar du répondeur et qui est mesurée en ligne droite, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un deuxième circuit récepteur pour recevoir les impulsions réémises par ladite surface et un deuxième circuit de mesure connecté à la sortie du deuxième circuit récepteur pour fournir la mesure de la distance H qui sépare le dispositif de ladite surface et circuit de calcul pour fournir ladite distance d en évaluant la quantité 2. Dispositif de radar selon la revendication 1, carac térisé en ce que le circuit générateur d'impulsions haute fréquence est formé à partir d'un oscillateur à ondes haute fréquence dont la sortie est connectée à l'entrée d'un amplificateur d'ondes haute fréquence muni d'une borne d'alimentation et d'un générateur de commande d'impulsions d'interrogation dont la sortie est reliée à la borne d'alimentation dudit amplificateur. 3. Dispositif de radar selon la revendication 2 pour lequel ledit répondeur est du type conçu pour réémettre Les impulsions reçues en changeant leur fréquence (répondeur DME), caractérisé en ce que les premier et deuxième circuits récepteurs comportent en commun un circuit mélangeur dont une entrée reçoit le signal de sortie dudit oscillateur à ondes haute fréquence et dont une autre reçoit les impulsions réémises et en ce que te premier circuit récepteur comporte un circuit sélectif qui est centré sur La valeur du changement de fréquence apporté par le répondeur et qui est connecté en sortie du circuit mélangeur, tandis que le deuxième circuit récepteur comporte un amplificateur vidéo connecté en sortie du circuit mélangeur. 4. Dispositif de radar selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit de calcul est formé à partir d'un circuit à microprocesseur. 5. Dispositif de radar selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier et le deuxième circuits de mesure sont constitués par des circuits de mesure de temps pour compter le temps entre l'impulsion émise et l'impulsion reçue respectivement par le premier et le deuxième circuits récepteurs.