Brevet FR2573539A1 — publié le 19860523

La présente invention concerne un dispositif d'affichage graphique, destiné en particulier à l'affichage d'informations concernant une cible dans un ensemble radar. Bien que l'invention ne soit pas exclusivement applicable à un équipement d'affichage embarqué, elle convient particulièrement à une situation dans laquelle un pilote d'un avion de poursuite doit poursuivre une cible et a besoin d'informations en coordonnées radar, c'est-à-dire la position de la cible en azimut et en élévation par rapport à la ligne de visée, et la distance. L'ensemble radar fournit en général de telles informations mais l'on n'a pas proposé jusqu'à maintenant la manière d'afficher les trois éléments d'information dans un affichage graphique de manière à donner au pilote une information imagée immédiate concernant la cible. La présente invention vise donc à fournit un tel dispositif d'affichage. Conformément à l'invention, un dispositif d'affi- chage graphique pour avion ou appareil similaire est muni d'une entrée de réception de coordonnées d'azimut, d'élévation et de distance d'un ou de plusieurs objets situés sur la trajectoire de vol de l'avion ou à son voisinage et il comprend une grille à deux dimensions formée de figures fermées sensi- blement concentriques et destinée à simuler une vue en pers- pective dans la section d'un tunnel et adaptée à afficher la position de l'objet au moyen d'un marqueur sur ladite grille, moyennant quoi la distance dudit objet est représentée par une ligne de projection partant du marqueur pour aboutir sur un plan latéral approprié du tunnel, l'azimut et l'élévation dudit objet correspondant aux coordonnées respectives (mesurées par rapport au centre de la grille) du marqueur. La section indiquée peut l'être par des lignes de projection tracées horizontalement et verticalement à partir du marqueur de cible et d'une longueur déterminée en fonction de l'information de distance. Seulement deux de ces lignes de projection doivent être affichées à partir du marqueur de cible, ces lignes de projection étant les plus courtes de deux lignes possibles dans chaque cas, les lignes de projection indiquant ainsi un quadrant particulier parmi les rectangles et, de ce fait, un emplacement général immédiat de la position de la cible par rapport à l'avion. L'espacement des sections en fonction des distances qu'elles indiquent est de préférence à l'échelle de façon à renforcer l'effet tridimensionnelde l'affichage. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un dispositif d'affichage graphique, donné à titre illus- tratif mais nullement limitatif, en regard du dessin annexé représentant une grille d'affichage fixe par rapport à l'avion. L'ensemble radar comprendra par exemple un équi- pement différentiel usuel de localisation de cible en empla- cement et en distance. L'information ainsi obtenue est traitée en vue de son application à l'affichage radar sur lequel appa- rait un diagramme tel que représenté sur le dessin annexé. Ce diagramme consiste en une série de carrés concentriques 1 à 5, avec des lignes radiales divisant les carrés en secteurs. Le diagramme simule ainsi un tunnel à section carrée et fournit une vue en perspective à l'intérieur du tunnel. Chaque carré représente une distance particulière allant de O à 40 kilo- mètres de 10 en 10 kilomètres et il est marqué en consequence. L'espacement des carrés est progressif, l'espacement décrois- sant avec la distance pour renforcer l'effet tridimensionnel du tunnel. Les lignes verticales et horizontales 7 et 9 forment des axes d'azimut et d'élévation respectivement, les dépla- cements angulaires en azimut étant marqués sur les arêtes supérieure et inférieure, les déplacements en élévation étant marqués sur les arêtes latérales du carré extérieur. On choisit un champ de vision utile maximum à 60 de chaque côté de la ligne de visée et les échelles en azimut et en élévation sont marquées en conséquence, de 30 en 30 . En fait, des marquages à une échelle plus fine,par exemple à inter- valles de 15 ,peuvent être prévus dans certaines applications. La position d'une cible sur ce dispositif d'affi- chage est déterminée comme suit. L'information de distance sélectionne un carré particulier qui peut être l'un de ceux effectivement affichés, ou bien éventuellement un carré imaginaire interpolé entre deux carrés affichés. L'inrorpmaLion en azimut sélectionne un point dans ce carré sur la ligne radiale appropriée et il indique une ligne verticale partant de ce point dans le carré sélectionné. De la même manière, l'information en élévation sélectionne un point sur le même carré et indique une ligne horizontale dans le carré. L'intersection de ces deux lignes indique la position de la cible. On peut ajouter un symbole de marquage de cible, par exemple un réticule électronique. Les lignes de projection qui se coupent, par exemple 11 et 13, présentent de préfé- rence leurs segments le plus court à l'affichage, donnant ainsi un symbole de quadrant fournissant une indication immédiate sur la position de quadrant de la cible. Le marqueur de cible A indique ainsi une cible dans le quadrant supérieur droit et le marqueur de cible B dans le quadrant inférieur gauche. Les positions en azimut et en élévation peuvent être estimées en projetant une ligne radiale imaginaire 15, 17 sur l'arête graduée du carré extérieur, ou bien en estimant la position périphérique des extrémités extérieures des lignes de projection. Ainsi, la cible A présente un angle en azimut de 4 et un angle en élévation de 22 (approximati- vement), tandis que sa distance est d'environ 15 kilomètres. De la même manière, la cible B présente des angles d'azimut et d'élévation d'environ 20 et 50 respectivement et une distance de 10 kilomètres. Les marques d'identification A, B, etc., apparaissent en fait sur le dispositif d'affichage et leur dimension peut être rendue fonction de la distance;compte tenu de la pers- pective générale, c'est-à-dire que des cibles proches ont un marqueur important et vice-versa. Comme aide supplémentaire à une appréciation rapide d'une situation affichée, on peut utiliser un codage par couleur. Les marqueurs A, B, etc. peuvent être colorés en rouge pour une cible ennemie dangereuse, en bleu pour une cible "amie" et éventuellement en vert ou en une gamme de couleurs intermédiaires pour des situations elles-mêmes intermédiaires. Le codage en couleur des lignes de projection 11 et 13 peut également être utilisé pour indiquer la direction du mouvement d'une cible. Par exemple, des lignes de projection rouges peuvent indiquer une cible en approche, des lignes de projection bleues une cible en éloignement et, éventuellement, des lignes vertes des cibles dont les trajectoires se croisent, le marqueur comprenant un espace en blanc L l'intersection des lignes. Il est évident que le tunnel simulé à trois dimen- sions donne au pilote, en un coup d'oeil, une indication en azimut, en élévation et en distance d'une cible. Dans le cas de cibles multiples, on obtient une impression réaliste de leur position et de leur distance relatives. L'affichage est mis à jour périodiquement à des intervalles de l'ordre d'une seconde, par exemple en fonction du temps de traitement de calculateurs disponibles. Selon une variante, des cibles multiples peuvent être calées séquen- tiellement. Bien que des carrés soient préférés dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, on peut bien entendu utiliser, si on le désire, des rectangles ou même des cercles avec des lignes de projection radiales uniques, à partir des marqueurs respectifs. La ligne de visée est représentée centrée dans le dispositif, mais en fait elle peut être décalée par rapport au centre, tout en maintenant le diagramme radial à partir de l'axe de visée, ce qui donnerait l'impression de regarder le long d'un tunnel se rétrécissant vers la droite ou vers la gauche. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'on pourra y apporter toutes modifications utiles;notamment dans le domaine des équivalences techniques, sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'affichage graphique pour avion ou appareil similaire, comportant une entrée de réception de coordonnées en azimut, en élévation et en distance d'un ou de plusieurs objets sur la trajectoire dudit avion ou au voisinage de cette dernière, et comprenant une grille à deux dimensions (1, 2, 3, 4, 5) et un moyen d'affichage d'un marqueur représentant ledit objet sur ladite grille, carac- térisé par le fait que la grille comprend une série de figures fermées sensiblement concentriques (1, 2, 3, 4, 5) destinées à simuler une vue en perspective dans la section d'un tunnel et que, en fonctionnement, la distance dudit objet est représentée par une ligne de projection (11,13) partant du marqueur associé (A,B) et aboutissant sur une section latérale appropriée du tunnel simulé et que l'azimut -et l'élévation dudit objet correspondent à des coordonnées respectives du marqueurImesurées à partir du centre de la grille. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les figures (1, 2, 3, 4, 5) sont des rectangles. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les figures (1, 2, 3, 4, 5) sont des carrés. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la section appropriée est indiquée par deux lignes de projection orthogonales entre elles (11,13). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que chaque ligne de projection (11, 13) est disposée sur un côté seulement de la section appropriée et que,dans chaque cas, elle est la plus courte de deux lignes possibles. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé par le fait que la différence de dimensions perçue entre deux sections successives (1, 2, 3, 4, 5) décroît avec la distance indiquée. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les coordonnées du marqueur (A,B) sont direc- tement proportionnelles à l'azimut et à l'élévation respec- tivement. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendi_ cations 4 à 7, caractérisé par le fait que le marqueur (A, B) comprend un espace en blanc à l'intersection des lignes de projection (11,13). 9. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, destiné à afficher les conditions de l'objet par codage approprié du marqueur correspondant (A,B). 10. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, destiné à l'affichage du mouvement de l'objet par codage approprié d'une ligne de projection (11, 13).