Brevet FR2629923A1 — publié le 19891013

Procédé et dispositi notamment nour l'amélioration de la sélectivité angulaire d'un radar aéroporté utilisé en détection de sol. L'invention est relative aux systèmes de détection par radar. Elle s'applique notamment à de tels systèmes montés à bord d'un engin ou d'un véhicule aéronautique volant au-dessus de la surface du sol. On sait que les dispositifs de radar permettent d'effectuer la détection de cibles ou d'obstacles frappés par des ondes électromagnétiques qu'ils émettent. Les échos produits par ces cibles ou obstacles sont captés par l'antenne du radar et traités pour fournir des informations concernant notamment la distance et la vitesse des objets qui sont à l'origine de ces échos. Lorsqu'un'radar est monté sur un porteur volant au-dessus du sol, les points du sol peuvent constituer une source d'échos importante pour le radar. Dans certaines applications, ces signaux sont considérés comme parasites, dans le cas notamment où le radar est destiné à détecter et à s'attacher à des cibles précises dont les échos risquent d'être masqués par les échos en provenance du sol. Dans d'autres applications, les échos de sol captés par une antenne qui balaie une portion de l'espace fournissent au contraire des indications utiles sur la distance entre le sol et le porteur dd-radar. La détec tion de tels échos peut par exemple permettre de localiser, avec précision, la position par rapport au sol d'un avion volant à basse altitude dans des applications dites de "suivi de terrain".Elle peut également permettre d'effectuer un relevé des distances des points du territoire survolé en vue d'applications en cartographie. L'invention vise notamment une technique d'exploitation.pré- cise des signaux captés par un radar aéroporté en provenance du sol, en vue notamment de détecter la distance de zones du sol balayées dans l'axe de l'antenne du radar, avec efficacité, précision et fiabilité. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détection d'échos de sol à l'aide d'un radar aéroporté équipé d'un système rayonnant comprenant une antenne, dans lequel on asservit un paramètre de fonctionnement du radar en fonction de sa vitesse relative par rapport à la portion de sol vers laquelle est pointée son antenne pour maintenir la fréquence des échos en provenance de cette portion de sol dans la bande passante d'un filtre Doppler présélectionné. Ce procédé est notamment caractérisé en ce qu'on sélectionne la bande passante de ce filtre Doppler en fonction du diagramme de rayonnement du système rayonnant de façon à rejeter les échos captés dans les lobes secondaires de ce système proches de son lobe principal. Dans les développements qui suivent, on se réfèrera au diagramme global de rayonnement du radar, avec son lobe principal et ses lobes secondaires, étant entendu que ce diagramme global résulte non seulement de caractéristiques propres de l'antenne, mais également de l'influence du radôme qui entoure l'antenne. Selon cet aspect, l'invention est fondée sur l'existence d'une correspondance entre la fréquence des échos détectés par le filtre Doppler dans la bande passante duquel sont centrés les échos de sol et la direction de. ces échos repérée par rapport au vecteur vitesse solde l'aéronef. Par un choix approprié de la bande passante du filtre Doppler, on peut effectuer une réjection efficace des signaux captés par l'antenne du radar en dehors de son lobe principal. Selon une forme de réalisation, on fixe la bande passante du filtre Doppler de façon telle qu'elle permette la transmission de la totalité des échos recueillis dans le lobe principal de l'antenne, lorsque la direction de pointage de l'antenne est alignée avec le vecteur vitesse, cette bande passante étant maintenue, sans changement, sur la course de balayage de l'antenne dans un plan passant par le vecteur vitesse. On constate que l'on obtient, par le moyen qui vient d'être indiqué, un filtrage efficace des échos captés par l'antenne dans des lobes secondaires voisins de son lobeprincipal. Selon un autre aspect de l'invention, applicable dans le cas d'un radar fonctionnant par impulsions, afin de tirer des informations de distance du décalage dans le temps entre les impulsions émises et les échos correspondants, on prévoit d'éliminer les échos reçus dans les lobes secondaires relativement éloignés angulairement du lobe principal du système rayonnant du radar et qui tombent dans le spectre d'ambiguite du radar correspondant au filtre Doppler présélectionné pour la fréquence de répétition des impulsions émises.A cet effet, on peut prévoir notamment d'opérer la détection des échos de sol a plusieurs fréquences de répétition successives et d'éliminer les signaux en sortie du filtre qui fluctuent en fonction de la fréquence de répétition pour ne retenir que ceux qui restent stables et correspondent par conséquent à des valeurs non ambiguës de la frequence mesurée. Ainsi, on réalise, conformément à l'invention, une sélection précise des seuls échos de sol captés par le radar dans le lobe principal de son système rayonnant, à l'exclusion de tout autre écho. On évite notamment, lorsaue l'antenne est pointée dans une direction telle qu'aucun écho de sol n'est capté dans son lobe principal, la détection de signaux parasites captés soit dans les lobes secondaires proches du lobe principal, soit dans les lobes secondaires lointains et à des fréquences ambiguës par rapport à celles du lobe principal dans la bande passante du filtre Doppler sur lequel les échos de sol sont centrés. Conformément à un autre aspect de l'invention, dans le cadre d'un radar à impulsions dans lequel on fait varier la fréquence de répétition des impulsions en vue de lever des ambiguïtés pouvant entacher au moins un paramètre de distance ou de Doppler des échos reçus, on fait varier le nombre d'impulsions émises dans chaque train à une fréquence de répétition donnée en fonction de la valeur de cette fréquence, de façon à respecter une condition prédéterminée et notamment en vue de maintenir constante la durée de chacun de ces trains. Dans le cas où l'on cherche à lever l'ambiguité entachant le Doppler des échos reçus, cela revient à échantillonner le Doppler à pas constant quelle que soit la fréquence de répetition. A cet effet, le dispositif de détection comprend alors une batterie de filtres Doppler pour chaque porte de distance. Le pas de fréquence entre ces filtres est constant, tandis que leur nombre peut varier en fonction de la fréquence de répétition. Selon encore un autre aspect de l'invention, dans un radar à impulsions comprenant un système rayonnant balayant le sol, on détecte dans une ou dans chaque porte distance la fréquence des échos reçus à l'aide d'une batterie de filtres Doppler. La sélectivité angulaire de chacun de ces filtres est supérieure à celle du lobe principal du système rayonnant, de sorte que la portion de sol éclairée par ce système à un instant donné peut produire des échos à la sortie de plusieurs filtres de chaque batterie Doppler. On compare les échos reçus dans un filtre de ladite batterie pour une même valeur de Doppler au cours de plusieurs trains d'impulsions successifs pour en déduire une information sur la direction de cet écho. En particulier, on détecte l'instant de passage au maximum de cet écho pour obtenir ladite information de direction.Lorsqu'on fait varier la fréquence de répétition d'un train à l'autre pour lever les ambigultés, on analyse alors les fluctuations d'échos dans chaque filtre de rang donné, l'échantillonnage de ces filtres étant effectué de préférence à pas de fréquence constants,indépendamment de la variation de la fréquence de répétition. Les explications qui suivent et la description d'exemples non limitatifs sont données en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 représente schématiquement un avion équipé d'un radar en vol au-dessus du sol; la figure 2 est un diagramme de rayonnement du radar de la figure 1; la figure 3 représente le diagramme de sélectivité en fréquence d'un filtre Doppler utilisé dans le radar de la figure 1; les figures 4A, 4B et 4C sont des diagrammes du spectre des échos de sol respectivement pour différentes orientations de l'axe de pointage de l'antenne par rapport au vecteur vitesse de l'avion de la figure I; la figure 5 est un diagramme de couverture angulaire du système de filtrage selon un aspect de l'invention; la figure 6 est un diagramme représentatif du spectre ambigu du lobe principal de l'antenne; la figure 7 illustre un mode de réalisation non limitatif des circuits d'émission et de réception d'un radar mettant en oeuvre les principes de l'invention; la figure 8 est un schéma détaillé d'une partie des circuits de la figure 7; la figure 9 est un schéma de la tache éclairée au sol par le radar. Un avion 10 (figure 1), porte un radar cohérent à l'émission ou à la réception qui émet des impulsions hyperfréquence à basse fréquence de répétition. L'avion 10 se déplace avec une vitesse VA horizontale au-dessus du sol représenté par un plan horizontal 12. Le radar est équipé d'une antenne dont la direction de pointage P peut être modifiée selon un mouvement de balayage d'une zone d'espace à l'avant de l'avion 10. Dans cet exemple, le balayage s'effectue par déplacement de la direction de pointage P de l'antenne dans un plan vertical * voisin du vecteur vitesse VA. Le complexe formé par l'antenne du radar et son radôme peut être caractérisé par un diagramme de rayonnement spatial qui est illustré par la figure 2 dans un plan passant par l'axe P de pointage de l'antenne. Le diagramme décrit l'évolution du niveau relatif en décibels (en ordonnées) des signaux émis(?) et captés par le complexe radôme-antenne en fonction de l'écart angulaire (en absciss.es) par rapport à l'axe P. On distingue dans ce diagramme un lobe principal 15 centré sur l'axe P où il passe par un maximum 16.On peut caractériser l'ouverture de ce lobe principal par l'angle -Bo , +e0 à l'intérieur duquel sont comprises toutes les directions dans le plan de coupe pour lesquelles l'atténuation par rapport au pic principal 16 est inférieure à une valeur de seuil déterminée. Celle-ci est schématisée par la position de la ligne 17 correspondant par exemple à -3db dans chaque sens, soit -6db en émission réception ou aller et retour. Au-delà de l'intervalle -00, +e0 , le lobe principal représenté par la courbe 15 décroît très rapidement. Il est entouré de lobes secondaires 20-1, 20-2 de part et d'autre de l'axe P d'amplitude maximale décroissante. Le diagramme couvre un domaine angulaire de -1800 à +1800. Le diagramme de rayonnement dans l'espace du système rayonnant antenne-radome (on parlera plus simplement du diagramme global) n'est pas de révolution dans cet exemple. Le lobe principal a une trace elliptique dans un plan perpendiculaire à l'axe P de 20 en élévation, c'est-à-dire dans le plan vertical passant par cet axe et de 80 en circulaire, c'est-àdire perpendiculairement à ce plan vertical. Lorsque l'axe ss est pointé dans une direction faisant un angle a avec le vecteur vitesse VA où il rencontre le sol 12, la trace du lobe principal de l'antenne est une ellipse 25. Les points à l'intérieur de cette ellipse renvoient des échos de sol qui produisent des signaux très forts dans les circuits de réception du radar. La fréquence de ces échos est décalée par rapport à la fréquence de la porteuse des impulsions émises en raison de l'effet Doppler d'une valeur VA (1) fD = 2 c f E cos a où f E est la fréquence de la porteuse, et c la vitesse de la lumière dans le vide. On suppose ici que l'angle d'ouverture du lobe principal est suffisamment étroit pour que la direction de tous les points de la trace 25 puisse être considérée comme écartée d'un angle a par rapport au vecteur vitesse. Les circuits de détection du radar comprennent de manière classique un ensemble de portes définissant des fenêtres temporelles de détection de distance dont la durée est sensiblement égale à la durée de chaque impulsion et qui sont décalées entre elles de façon à couvrir conjointement en réception un intervalle de temps séparant l'émission de deux impulsions consécutives. La fréquence de répétition est suffisamment basse pour que l'écho de sol correspondant à chaque impulsion soit reçu avant l'émission de l'impulsion suivante. Ainsi, la détection de signal dans une fenêtre temporelle donnée fournit une indication non ambiguë de la distance de la tache 25 éclairée au sol dans le lobe principal de l'antenne. Les signaux captés par le radar dans chaque fenêtre temporelle sont appliqués à un dispositif de filtrage Doppler permettant de détecter leur fréquence. Ce dispositif peut être avantageusement réalisé en technique numérique à l'aide d'un algorithme de transformée de Fourier rapide (FFT). La fréquence D des échos captés par le radar en provenance de la tache 25 comprend une information (relation 1) sur l'angle a entre la direction P de pointage de l'antenne et celle du vecteur vitesse V de l'avion 10 par rapport au sol 12. Cependant, cette information est ambiguë en raison de la basse fréquence d'échantillonnage des signaux reçus. En particulier, la fréquence mesurée par le filtre Doppler peut correspondre également à tout écho renvoyé par des zones du sol qui se trouvent dans des canes isovitesse axés autour du vecteur vitesse VA et ayant des ouvertures respectives al, a2 , etc., telles que V (2) fD = 2 A fE cos al + c E cos a1 + f V (3) fD = 2 VA/c fE cos &alpha;2 + 2fR, etc.... où f R est la fréquence de répétition des impulsions émises. Un tel écho peut être capté par l'antenne dans un des lobes secondaires de son diagramme de rayonnement. La figure 6 illustre le spectre ambigu du lobe principal de l'antenne, les fréquences étant portées en abscisses et les niveaux relatifs en ordonnées. En raison de la basse fréquence de répétition des impulsions, la fréquence mesurée par le filtre Doppler est ambiguë, c'est-à-dire peut correspondre à des valeurs de fréquence réelle des échos reçus fD égales à fD+fR t fD+2fR t etc.Le filtre Doppler peut donc trans- mettre les signaux reçus dans un spectre représenté par la figure 6 qui comprend un spectre principal 50 associé à des spectres secondaires 52 correspondant au diagramme de rayonnement de l'antenne et centré sur la fréquence Il comprend également un spectre principal 50 + 1 associé à des spectres secondaires 52+1, centrés sur la fréquence + f R ainsi aucun spectre principal 50-1 associé à des spectres secondaires 52-1 centrés sur la fréquence fD - fR. Les spectres principaux 50+1, 50+2, 50+3, etc. du spectre ambigu 55 se répètent à des intervalles réguliers égaux à la fréquence de répétition fR sur une largeur totale de spectre ambigu comprise entre les valeurs - 2VA fE (point E) et + 2VA/c fE (point F) centré sur la fréquence Doppler 0. L'absence de spectre ambigu au-delà des extrémités E et F traduit le fait que la fréquence Doppler des échos est bornée par les valeurs correspondant au cas où le déflecteur est aligné avec le vecteur vitesse VA du radar. Conformément à une caractéristique du procédé ici décrit, il est prévu d'asservir un paramètre de fonctionnement du radar en fonction de sa vitesse relative par rapport à la portion du sol 25 vers laquelle est pointée son antenne de façon à maintenir la fréquence vraie (ou non ambiguë) des échos correspondants dans la bande passante d'un filtre Doppler prédéterminé, ou présélectionné, dans chaque fenêtre temporelle de distance. Les moyens d'effectuer un tel asservissement sont connus. Un exemple en est décrit ci-après. Le diagramme de sélectivité d'un tel filtre est représenté en 40 à la figure 3. I1 comprend un pic principal dont le maximum 42 est centré sur une fréquence F0 et des remontées secondaires 44 de part et d'autre de celui-ci. La bande passante de ce filtre peut être définie par l'intervalle de fréquence (F0 - #F/2 , F0 + #F/2) à l'intérieur duquel l'atté- nuation des signaux par rapport à l'amplitude du pic 42 est inférieure à -6db, comme représenté par la droite de seuil 45 sur la figure 3. Selon un aspect important du procédé, on détermine la largeur de cette bande passante eu égard à l'ouverture angulaire du lobe principal du système de façon à rejeter essentiellement tous les signaux recueillis dans- les lobes secondaires qui sont proches du lobe principal. En outre, et selon un autre aspect de ce procédé, qui est décrit ultérieurement plus en détail, on prévoit également d'éliminer les signaux captés dans les lobes secondaires éloignés du lobe principal mais qui correspondent à des échos recueillis sur des connes isovitesse ambigus par rapport au cône qui s'appuie sur la direction P de pointage de l'antenne. Si, dans un système de détection,d'échos de sol, l'axe de l'antenne P rencontre le sol, les échos captés dans le lobe principal et transmis par le filtre Doppler présélectionné sont très forts. I1 suffit donc à première vue de détecter la ou les fenêtres temporelles dans lesquelles le filtre Doppler présélectionné produit un signal supérieur à un seuil déterminé pour obtenir la distance du sol dans la direction de l'antenne. Cependant, si l'antenne n'est pas- pointée en direction du sol 12, comme c'est en général le cas sur une partie au moins de la course de balayage d'une antenne de radar explorant l'espace en avant de l'avion 10, il est à craindre que l'on détecte à la sortie du filtre Doppler présélectionné des signaux correspondant à des échos parasites, rétrodiffusés par le sol dans des lobes secondaires du diagramme global. De tels signaux peuvent alors être pris à tort pour des échos de sol dans le lobe principal au risque de perturber gravement le fonctionnement du système assujetti au radar. Ces échos parasites peuvent avoir deux origines qui sont passées successivement en revue ci-après. Si l'on se reporte à la relation (1) et aux figures 1 à 3, on vérifie qu'à tout point du sol à l'intersection d'un cbne axé sur le vecteur vitesse VA avec le plan 12 et de demiouverture a correspond une valeur respective de la fréquence Doppler D des échos issus de ces points. I1 existe donc une correspondance univoque entre la direction (définie par une valeur de a) de chacun de ces points vue du sommet 0 de ces cônes à l'avant de l'avion 10. et la fréquence des échos respectifs.Si on désire recueillir les échos de sol dans la totalité du lobe principal, notamment lorsque l'antenne est pointée dans l'axe du vecteur vitesse, (v. lobe 15, figure 2 et tache 25, figure 1), la bande passante du filtre Doppler présélectionné (Fo - 2 , Fo + 2 , cf. figure 3) doit être choisie suffisamment large pour transmettre tout écho en provenance de l'intérieur de la tache 25.En même temps, on prévoit de limiter cette bande passante en fonction de l'ouverture (-60, +e0) du lobe principal, de façon à rejeter ou atténuer autant que possible les échos captés dans des lobes secondaires du diagramme global à proximité du lobe principal. Or, on s'est aperçu de façon inattendue qu'il était possible de réaliser cette limitation avec un filtre Doppler de bande passante déterminée. On a utilisé sur la figure 5 la correspondance entre coordonnées angulaires et fréquence pour représenter sur un même diagramme la trace du lobe principal du diagramme global et celle du cône isovitesse correspondant à la bande passante du filtre Doppler présélectionné à laquelle sont asservis en frequence les échos de sol dans ce lobe principal. Sont portés en ordonnées les angles d'élévation mesurés de bas en haut dans un plan vertical à partir du vecteur P et en abscisses les angles de coordonnées circulaires dans le plan perpendiculaire au plan vertical et contenant le vecteur La représentation adoptée est une représentation projective dans laquelle chaque cône de sommet 0 est représenté par sa trace sur une sphère projetée à l'infini à partir du point 0. Ainsi, chaque cône isovitesse correspondant à une valeur de gain donnée.du filtre Doppler présélectionné est représenté par un cercle (on parlera ainsi de cercle isogain). Dans cette projection, la trace du lobe principal d'antenne (atténuation inférieure à -6db aller et retour) est une ellipse 60, étirée dans le sens des abscisses circulaires (80) et aplatie en élévation (in), dont le centre 62 colncide avec l'origine des axes du diagramme. La direction du vecteur vitesse VA est représentée par la position d'un point sur l'axe des élévations. Celle-ci est fonction de la direction de pointage de l'axe P. Lorsque la direction de pointage P est alignée avec le vecteur vitesse VA , le point représentatif de celui-ci est le point 62 (écart angulaire 00). La courbe isogain correspondante est le cercle 64, centré au point 62 et à l'intérieur duquel tous les signaux sont transmis par le filtre Doppler présélectionné avec une atténuation inferieure à -6db. La bande passante de ce filtre est choisie de manière à laisser passer tous les signaux reçus dans le lobe principal avec une atténuation inférieure à cette valeur. Le cercle 64 englobe donc la trace 60. Il coupe l'axe des abscisses en deux points A et B symétriques par rapport à 62 juste à ltextérieur du grand axe CD de l'ellipse 60. Dans cette situation, un espace subsiste de part et d'autre du petit axe GH entre l'ellipse 60 et le cercle 64 dans lequel le filtre Doppler présélectionné peut transmettre un écho reçu dans un lobe secondaire proche du lobe principal, notamment pour une élévation négative inférieure à celle du point H, c'est-à-dire du côté du sol. Lorsque l'axe de pointage P de l'antenne est incliné de 4,70, le point représentatif du vecteur vitesse V est le point 66 et le cercle isogain respectif centré sur ce point est désigné par 68. Ce cercle coupe l'axe des abscisses en deux points situés sensiblement au même endroit que les points A et B et englobe toujours la trace 60 du lobe principal. On constate en outre que la partie inférieure de ce cercle, vers les élévations négatives, est très proche de la portion inférieure de l'ellipse 60 (voir position du petit sommet H). Cela signifie que la réjection par le filtre Doppler d'échos reçus dans les lobes secondaires de l'antenne est très efficace du côté opposé à la vitesse, c'est- & dire du côté du sol (figure 1). Lorsque l'écart angulaire entre VA et P est de 50, le point représentatif de VA est 70. La courbe isogain -6db est maintenant représentée par deux cercles concentriques 72 et 74 en tirets longs sur la figure 5. Le cercle 72 passe autour de la trace 60 au voisinage des points A et B. I1 est très près du côté inférieur de cette trace. Le cercle 74 passe au-dessus du petit sommet supérieur G, la zone angulaire équivalente à la bande passante du filtre étant représentée par l'intervalle compris entre les cercles 72 et 74. Pour une inclinaison de 100, le point représéntatif de VA est en 80 et les cercles isogain sont 82 et 84 représentés en tirets courts. Le cercle 82 est pratiquement tangent à la trace 60 au sommet H et passe au voisinage des points A et B. Le cercle 84 est pratiquement tangent à la trace 60 au sommet G. La réjection des lobes secondaires par le filtre Doppler est très efficace non seulement aux élévations négatives mais également aux élévations positives On constate donc de façon surprenante qu'en ajustant au dépointage nul la bande passante du filtre Doppler en fonction de la trace du lobe principal, on aboutit à une réjection efficace des lobes secondaires qui s'améliore au fur et à mesure que l'axe de pointage de l'antenne s'écarte du vecteur vitesse. Ce résultat est obtenu sans détériorer les signaux captés dans la totalité du lobe principal dans un large intervalle de balayage angulaire de l'antenne.Le résultat est analogue avec toute antenne à lobe principal de section elliptique à balayage et balayée. de part et d'autre d'un plan contenant le vecteur vitesse, comme on pourrait le concevoir dans une application du système en cartographie. Ces résultats s'expliquent en particulier par la considération des figures 4A à 4C dans lesquelles les mêmes éléments sont désignés par les mêmes numéros de référence modifiês par l'indice littéral de la ligne respective. La figure 4A représente le spectre 90A des échos de sol susceptibles d'être captés par l'antenne quand celle-ci est pointée dans l'axe du vecteur vitesse. Les figures 4B et 4C correspondent aux valeurs de 4,70 et 10 entre P et VA. Du fait que la fréquence Doppler maximale des échos de sol est atteinte dans la direction du vecteur vitesseVA , aucun écho n'est reçu à des fréquences supérieures à D = A fE c E dans le cas de la figure 4A. Le spectre 90A est tronqué du côté des fréquences Doppler positives. De même, dans les figures 4B et 4C, aucun signal- n'est reçu dans les parties hachurées du spectre. Le radar opérant pour maintenir la fréquence D sensiblement au centre Fg de la bande passante du filtre Doppler présélectionné, on a superposé sur le même diagramme l'image 92A du spectre de sélectivité de ce filtre tiré de la figure 3. La droite de seuil 94A marque la limite supérieure d'atténuation à -6db aller et retour. La bande passante du filtre est choisie de manière que le spectre 92B englobe le lobe principal du spectre 90A au-dessus de la droite 94A. La fréquence au point d'intersection 98A du spectre 92A du filtre Doppler présélectionné avec la droite 94A correspond au cercle isogain 64. Lorsque la direction de pointage Y de l'antenne fait un angle de 4,70 avec le vecteur vitesse VA , la fréquence au point d'intersection 99B du lobe de sélectivité 92B du filtre avec la droite 94B du côté des fréquences Doppler positives est au au maximum des valeurs de décalage Doppler possibles c fE. Du côté des fréquences Doppler négatives, la fréquence au point d'intersection 98B correspond au -cercle isogain 68 de la figure 5. Au-del d'un écart angulaire de 4,70 (figure 4C), les points d'intersection 98C et 99C se trouvent tous deux dans la zone des fréquences Doppler possibles et définissent deux valeurs de fréquence F0 - #F/2 et F0 + #F/2 correspondant aux cercles isogain 72 et 74, respectivement, pour l'écart de 50 et aux cercles 82 et 84 pour l'écart de 100. La bande passante du filtre définie en fréquence par l'intervalle #F correspond dans l'espace angulaire de la figure 5 à l'intervalle entre les cercles concentriques respectifs. Ainsi, par un choix approprié de la bande passante du filtre Doppler présélectionné en fonction des critères qui viennent d'être dégagés, on effectue une réjection efficace des signaux captés dans les lobes secondaires. I1 subsiste cependant une possibilité qu'en l'absence d'échos dans son lobe principal l'antenne ne capte des échos dans les lobes secondaires relativement éloignés du lobe principal et correspondant à des cônes isovitesse ambigus pour le filtre Doppler présélectionné, dans une tranche de distance correspondante. Dans l'espace, chaque fenêtre temporelle de distance, dont la durée est sensiblement égale à la largeur des impulsions emises correspond à un intervalle entre deux shpères isodistance, qui coupent le plan du sol suivant deux cercles 102 et 104 concentriques en 0', projection orthogonale de 0 sur le sol. Ils définissent entre eux une couronne circulaire 105 correspondant à une tranche de distance que l'on suppose plus proche de l'avion 10 que la trace 25 du lobe principal. Chaque cône isovitesse coupe le plan de sol 12 selon une hyperbole. A la bande passante de chaque filtre Doppler correspond une couronne hyperbolique limitée par deux hyperboles isovitesse, par exemple les couronnes 110 et 112 respectivement pour les tranches de vitesse ambiguës fD+(k)fR et fD+(k')fR. Des échos de sol provenant des zones 114 et 116 d'intersection de la couronne circulaire 105 avec les couronnes hyperboliques 110 et 112 sont captés dans des lobes secondaires de l'antenne (figure 2) dont les positions angulaires a1 et a2 correspondent aux ouvertures de cônes isovitesse moyens définissant les couronnes 110 et 112. Ces signaux peuvent être détectés dans la fenêtre temporelle de distance correspondant à la couronne 105.En l'absence d'échos de sol dans le lobe principal d'antenne, ils risquent d'être interprêtés à l'issue du traitement des signaux de sortie des filtres Doppler comme des échos de sol dans ce lobe principal. Pour atténuer ces échos parasites qui dépendent de la fréquence de répétition R t on prévoit de faire varier celle-ci. Ainsi, on effectue par exemple la détection pour un train de N impulsions successives à une fréquence de répétition f puis on recommence avec une fréquence différente fR + puis éventuellement avec d'autres fréquences. En principe, lors des commutations de la fréquence de répétition, les échos de sol vrais dans le lobe principal sont inchangés. Au contraire, au passage de fR à fR + afR t les échos qui correspondent à des cônes isovitesse ambigus coïncidant avec un lobe secondaire du diagramme d'antenne se déplacent dans l'espace des fréquences. Le niveau de sortie du filtre Doppler correspondant fluctue. On élimine comme ambigus les échos qui correspondent à des niveaux fluctuants en sortie du filtrage Doppler. La fréquence Fg est choisie de préférence,dans l'espace des fréquences absolues, à la valeur de la fréquence intermédiaire utilisée pour la transposition en fréquence des signaux captés augmentée de la moitié de la fréquence de répétition f R afin de s'affranchir des signaux parasites. Sur la figure 7, un radar comprend une antenne 100 reliée par un circulateur 102 à la sortie d'un émetteur de signaux hyperfréquence 104 et à l'entrée d'un récepteur hyperfréquence 106. L'émetteur est commandé sur l'une de ses entrées 108 de façon à émettre des impulsions hyperfréquence de durée prédéterminée à une fréquence de répétition fR. Les signaux de commande de l'entrée 108 proviennent d'un circuit de synchronisation 110. Sur son entrée 112, l'émetteur 104 reçoit un signal de pilotage de sa fréquence d'émission dont la fréquence est et issu de la sortie d'un circuit sommateur de fréquence 114 à deux entrées 115 et 116. L'entrée 116 reçoit une fréquence k1F1 d'un multiplicateur de fréquence 118 alimenté à une fréquence F1 par un générateur pilote 120. L'entrée 115 du. sommateur 114 reçoit un signal de fréquence 115 de valeur F2 - tS à la sortie d'un oscillateur à fréquence commandée en tension 122. L'entrée de commande 124 de cet oscillateur reçoit une tension fDS + fR/2 du circuit de synchronisation 110. L'entrée 129 reçoit un signal de prépositionnement Doppler sol calculé d'un circuit 130 adapté à fournir une estimation de la fréquence Doppler des échos de sol dans la direction de pointage de l'antenne, à partir des informations issues du système de navigation et de la direction de pointage de l'antenne à chaque instant du balayage de celle-ci. Enfin, l'entrée 127 du soomateur 126 reçoit un signal d'erreur à la sortie d'un correcteur de boucle 131. L'antenne 100 émet des impulsions à l'hyperfréquence fE et reçoit des échos de sol dans l'axe de l'antenne à une fréquence f5 décalée par rapport à la fréquence f E de la valeur de la fréquence Doppler sol fDS réelle, soit Ces signaux sont appliqués par le récepteur hyperfréquence à une entrée 134 d'un mélangeur 136 qui reçoit sur une autre entrée 138 une fréquence f0= k1F1 + F2 - FI0 d'un synthé- tiseur de fréquence 140 produisant une fréquence intermédiaire FIo à l'aide de laquelle les signaux reçus sont. transposés à moyenne fréquence. Ces signaux sont présents à la sortie 142 du mélangeur 136. Leur fréquence est égale à (fS - f0) Si le radar est infradyne. Ces signaux sont appliqués à un étage de fréquence intermédiaire 144 à la sortie 145 duquel sont présents des signaux de fréquence de valeur FI0 + fR/2 + fDS - fDS qui sont appliqués à une entrée 146 d'un discriminateur de fréquence 148. Sur une entrée 149 de ce discriminateur est appliqué un signal de fréquence de valeur FI0 + fR/2 issu du synthétiseur 140.Le discriminateur détecte l'écart entre la fréquence de sortie de l'étage de fréquence intermédiaire 144 et la fréquence de référence présente sur son entrée 149 pour produire à sa sortie 150 le signal d'erreur EfDS fDS - gS La-sortie 150 est connectée à l'entrée du correcteur de boucle 131, de telle sorte que la fréquence d'erreur fDS vient en permanence par le biais du sommateur 126 ajuster la fréquence fDS + fR/2 présente sur la ligne 125 de commande de l'oscillateur à fréquence commandée 122. Il en résulte que le spectre des signaux à la sortie 145 de l'étage de fréquence intermédiaire 144 se trouve centré sur la fréquence FI0 + fR/2 quelle que soit la fréquence fDS des échos de sol dans le lobe principal de l'antenne. Dans un circuit de détection 170 un signal vidéo représenté par ses composantes en quadrature x et y est produit par un démodulateur 150 (figure 8) à la sortie 145 de l'étage 144 et comprenant de façon classique deux mélangeurs, l'un 151 attaqué sur une entrée 153 par un signal de la forme cos oot (ot est la pulsation correspondant à la fréquence intermédiaire FI0) et l'autre 152 sur une entrée 154 par un signal de forme sin #0t derivé comme le premier d'une ali o mentation 154 à la fréquence FI0, mais à travers un déphaseur de 2 t 155. Les signaux de sortie 157(X) et 158(Y) sont échantillonnes et convertis en valeurs numériques. Le circuit de synchronisation 110 reçoit, sur une entrée 162, (fig.7) un signal de commande de la valeur de fR à une sortie 164 du synthétiseur 140. I1 commande par sa sortie 165 une entrée 166 de blocage du récepteur hyperfréquence 106 pendant les périodes d'activation de I'entrée 108 de l'émetteur 104 pour l'émission d'impulsions. Enfin, par sa sortie 168, il contrôle le fonctionnement du circuit de détection 170. Dans ce circuit, il commande par une entrée 176 (figure 8) le rythme d'échantillonnage des signaux X et Y par un convertisseur analogique numérique 175 de façon à définir n fenêtres ou portes temporelles dans l'intervalle séparant deux impulsions successives pour le traitement de n tranches de distances.Les échantillons numériques mémorisés correspondant à chaque train de N impulsions émises à une fréquence de répétition f R sont filtrés dans un-calculateur de transformée de Fourier rapide (TFR) 178 qui reçoit les voies cosinus et sinus sur ses entrées respectives 179 et 180 à la sortie du convertisseur 175. Sa sortie 181 est couplée à un circuit de détection 182 sui détecte les valeurs successives du module de la transformée de Fourier complexe (XF,YF) au moifns pour la bande de fréquence Doppler centrée Sur F0 = FI0 + fR/2 à l'intérieur de chaque porte de distance. Le radar opère par trains d'impulsions successifs de rang 2m-1, 2m, 2m+I, 2m+2, etc., les trains de rang pair étant par exemple émis à la fréquence de récurrence f R et les trains de rang impair à une fréquence fR + #fR dans laquelle #fR est sélectionné pour optimiser l'élimination des échos ambigus. Les valeurs #io(2m - 1), #io(2m), #io(2m+1) détectées pour le filtre Doppler central (indice o) pour chaque porte distance d'indice i des n portes distance sont mémorisées dans un module d'extraction et de suppression des plots ambigus 184 à la sortie du module 182. Elles font alors l'objet de tests gui: sont décrits ci-après Les résultats des tests sont mémorisés. Lors de l'analyse du train d'impulsions suivant (de rang 2m+2), les valeurs PiO(2m+2) avec (i = l,n) sont mémorisées, et les valeurs piO(2m-1) éliminées. De nouveaux tests sont alors effectués sur les valeurs piO(2m), piO(2m+1), piO(2m+2) et les résultats mémorisés. L'analyse des résultats de ces tests permet d'éliminer les valeurs distance-Doppler (plots) ambiguës, seules les valeurs non ambiguës étant emmagasinées dans une mémoire de plots 186 en vue de leur exploitation à la sortie 190 de l'unité de détection 170. Tant que la sélectivité Doppler reste inférieure à celle du lobe principal de l'antenne (ce qui est le cas dans l'exemple de la figure 5 jusqu'à un décalage de 10 par rapport au vecteur vitesse), l'analyse du filtre Doppler centré sur Fo fournit les indications recherchées sur la présence ou l'absence d'échos. En conséquence, dans chaque porte distance il suffit d'analyser la présence ou l'absence d'un écho dans le filtre Doppler centré sur Fg. Le mécanisme d'extraction du module 184 exécute pour chaque porte distance trois tests sur les valeurs détectées dans le filtre. Le premier test vérifie si est ou non supérieur à un seuil prédéterminé. Le deuxième test vérifie si #io(2m) > #io(2m+1) et #@(2m-1). Le troisième test vérifie si : la valeur k étant inférieure à 1 pour détecter si deux trains successifs à des fréquences f R et fq + AfR produisent ou non un écho dans le filtre Doppler centré sur Fg dans la porte distance considérée. Si l'écho n'apparat pas dans ce filtre pour l'une des deux fréquences, le plot est éliminé comme ambigu. La sélectivité angulaire du Doppler tend à devenir supérieure à la sélectivité du lobe principal quand le dépointage de l'antenne par rapport au vecteur vitesse croit (par exemple au-delà de 100 dans l'exemple de la figure 5). La réjection des signaux de lobes secondaires ne peut évidemment qu'en être améliorée et on peut continuer à appliquer la technique de détection évoquée ci-dessus Cependant, si l'on détecte seulement les échos reçus dans le filtre centré sur Fg on risque alors de négliger une partie des échos reçus dans le lobe principal. Pour remédier à cet inconvénient on peut utiliser deux solutions pour améliorer la détection. L'une consiste à faire varier la largeur de bande du filtre Doppler sur Fg en fonction de l'angle de dépointage de l'antenne pour accroitre le secteur angulaire intéressé par, le Doppler. Si l'on se réfère à la figure 5, on constate que cette méthode aboutit à diminuer l'efficacité de la réjection latérale des échos parasites, c'est-à-dire au-delà des extrémités du grand axe CD de l'ellipse 60. La distance entre les points A et B augmente et cette méthode n'est donc efficace que si l'efficacité de la réjection latérale n'est pas essentielle. La deuxième solution consiste à considérer plusieurs filtres Doppler consécutifs au lieu du seul filtre centré sur Fg. Elle repose sur la remarque que lorsque -la sélectivité angle laire du Doppler est supérieure à celle du lobe principal, on peut détecter plusieurs portes distance dans la zone ou tache éclairée par le lobe principal à condition de scruter dans chaque porte une batterie de filtres Doppler consécutifs. Ainsi, selon une forme de réalisation préférée du radar une batterie de filtres est scrutée pour chaque porte distance gracie à un algorithme de transformée de Fourier rapide (TFR). La bande passante de ces filtres est choisie égale à celle celle du filtre central centré sur la valeur Fo = FIo + 2 et sélectionnée comme exposé précédemment pour l'angle de dépointage nul. A cet égard, on prévoit de préférence de faire varier le nombre de filtres de la batterie en fonction de la largeur de la plage de fréquence fR w de telle façon que la largeur de bande de chacun des filtres de la batterie reste constante et égale à NR , N étant un nombre qui dépend de la largeur de bande sélectionnée pour le filtre central. On adapte ainsi le nombre d'impulsions N émises dans chaque train d'impulsions de façon à maintenir constante la durée N de chaque train d'impulsions. f- R Pour atteindre cet objectif, on utilise un transformateur de Fourier 178 admettant un nombre d'échantillons d'entrée variable et fournissant en correspondance un nombre égal de tranches de Doppler en sortie. Ainsi, quelle que soit la fréquence de répétition f R ou f R + AfR utilisée, les filtres de même rang correspondent à la même tranche de Doppler. On a un échantillonnage Doppler à pas constant en sortie du dispositif 178. Afin de vérifier Si un écho détecté à la fréquence R dans un filtre de rang j est ou non ambigu, il suffit d'adresser le filtre de même rang j à l'issue du traitement à la fréquence f R + R pour vérifier si l'écho fluctue (écho ambigu) ou non. On a montré sur la figure 9, dans une bande étroite 189 à la verticale de la trajectoire de l'avion, la trace 190 du lobe principal de rayonnement sur le sol et les zones 191, 192, 193 dans les secteurs de sélection angulaire des filtres Doppler de rangs respectifs j-l, j et j+l respectivement dans les portes distance consécutives i-1, i et i+l, ou blocs de portes consécutifs. Pour le train d'impulsions 2m, les échos correspondant aux zones 191, 192 et 193 sont respectivement p (i-l), (j-l) (2m) pour la zone 191 Pi,j(2m) pour la zone 192 # (i+1), (j+1) (2m) pour la zone 193 Au cours du balayage de l'antenne, l'énergie reçue par le filtre Doppler (î,j) passe par un maximum à l'instant où l'axe du lobe principal est pointé vers la zone 192 dans la direction correspondant à lafrfiquence de ce filtre. Ainsi, l'écho respectif #ij(2m) doit être supérieur aux échos #ij (2m-1) et #ij(2m+1) détectés par ce filtre pendant les trains immédiatement suivant et précédent. En conséquence, pour chaque série de trois trains d'impulsions successifs, la procédure de détection pour chaque filtre de la batterie Doppler de chaque porte comprend les tests suivants dans le circuit 184 Test I ou test de présence dans laquelle KB est une valeur de seuil. Test II ou test d'affinage angulaire pij(2m) > pj (2m+l) et Pij(2m-1) Test III ou test d'élimination des ambiguités angulaires pij(2m-1) ou # k#ij(2m) #ij(2m+1) En outre, on ne scrute que les filtres Doppler qui peuvent correspondre à des zones telles- que 191, 192 et 193 dans le lobe principal.On limite donc le domaine d'extraction en fonction du spectre du lobe principal à une série de filtres Doppler dont la horne d'indice j est définie par la formule p étant un nombre entier égal au rapport de la largeur du spectre calculé du lobe principal au pas d'échantillonnage en fréquence arrondi au premier impair supérieur. L'antenne est animée d'un mouvement de balayage par rapport au vecteur vitesse de l'avion. Une valeur courante du temps de balayage d'une zone du sol situé dans une porte de distance est par exemple de 20 ms : on parle de temps d'éclairement. Dans tous les cas, il est nécessaire que le temps d'éclairement de chaque secteur de sélectivité angulaire Doppler soit supérieur au temps de trois intégrations successives de trois trains d'impulsions. Selon cette dernière technique, on se contente donc de détecter dans chaque porte distance le moment où un écho non ambigu devient maximum pour affiner la direction de cet écho qui est définie par l'orientation de l'antenne à cet instant. Bien entendu, l'asservissement de la fréquence des échos de sol à la bande passante du filtre Doppler peut s'effectuer par d'autres moyens que la variation de la fréquence d'émission fE. I1 est possible notamment d'agir sur la valeur de FIo pour parvenir à ce résultat. Revendications I.- Procédé de détection d'échos de sol à l'aide dlun radar aéroporté comprenant un système rayonnant et un filtre Doppler propre à détecter le décalage en fréquence des échos reçus d'un réflecteur par rapport à la fréquence d'émission, caractérisé en ce qu'on asservit un paramètre du fonctionnement du radar en fonction de sa vitesse relative par rapport à la zone du sol vers laquelle est pointé le système rayonnant pour maintenir la fréquence des échos captés dans la direction de pointage du système rayonnant (100) dans la bande passante d'un filtre Doppler présélectionné (1960), et on sélectionne la bande passante dudit filtre Doppler en fonction du diagramme de rayonnement du système rayonnant (60) de façon à rejeter les échos captés dans les lobes secondaires proches du lobe principal. 2.- Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que la bande passante du filtre Doppler est sélectionneede façon à détecter pratiquement la totalité des échos captés dans le lobe principal du système rayonnant lorsque la direction de pointage de ce dernier coïncide avec le vecteur-vitesse du porteur. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce quton balaie une portion de l'espace à l'aide dudit système rayonnant (100) et l'on détecte la distance du sol (12) à partir des échos transmis en sortie dudit filtre Doppler dans chaque direction de pointage dudit système rayonnant. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section du lobe principal est elliptique et que la direction de balayage est perpendiculaire au grand axe de l'ellipse. 5.- Procédé selon 11 une des revendications 1 à 4 pour un radar émettant des impulsions hyperfréquence à une fréquence de répétition déterminée, caractérisé en ce qu'on modifie la fréquence de répétition des impulsions et l'on élimine les signaux captés dont la fréquence varie en fonction de ce changement de fréquence. 6.- Procédé de détection d'échos de sol à l'aide d'un radar aéroporté propre à émettre des impulsions hyperfréquence à une fréquence de répétition contrôlée, caractérisé en ce qu'on asservit un paramètre de fonctionnement du radar en fonction de sa vitesse relative par rapport à la zone du sol vers laquelle est pointée son antenne (100) pour maintenir la fréquence des échos en provenance de cette zone dans la bande passante d'un filtre Doppler présélectionné (1960), on modifie la fréquence de répétition (fR) des impulsions et on élimine les signaux captés dont la fréquence varie avec la fréquence de répétition. 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on effectue la détection Doppler à l'aide de plusieurs filtres Doppler dans chaque porte de distance dont le nombre est sélectionné en fonction de la largeur du spectre du lobe principal du diagramme global. 8.- Procédé de détection d'échos dans un radar à impulsions du type dans lequel on émet des trains d'impulsions, on détecte au moins un paramètre de distance ou de Doppler des échos reçus par le radar et on fait varier la fréquence de répétition des impulsions d'un train à l'autre pour distinguer parmi les échos détectés ceux qui correspondent à des valeurs ambigus dudit paramètre, caractérisé en ce qu'on fait varier le nombre d'impulsions émises dans chaque train en fonction de la fréquence de répétition respective. 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on maintient la durée de chaque train à une valeur constante. 1Q.- Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on analyse la fréquence Doppler des échos reçus dans au moins une batterie de filtres échantillonnés à pas constant, quelle que soit la fréquence de répétition. 11.- Procédé de détection d'échos dans un radar à impulsions comprenant un système rayonnant balayant le sol dans lequel on émet des trains d'impulsions et on détecte le Doppler des échos reçus par radar, caractérisé en ce qu'on effectue cette détection à l'aide d'une batterie de filtres Doppler dont la sélectivité angulaire individuelle équivalente est supérieure à celle du lobe principal du système rayonnant et l'on compare les echos reçus sans un filtre correspondant à une même valeur de Doppler au cours de plusieurs trains d'impulsions successifs pour en déduire une information sur la direction de cet écho. 12.- Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on détecte l'instant de passage au maximum de l'énergie dans ledit filtre Doppler pour obtenir ladite information de direction. 13.- Procédé selon l'une des revendications 11 ou 12,.carac- térisé en ce que l'échantillonnage de ces filtres Doppler est effectué à pas constant. 14.- Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le nombre de filtres de la batterie est limité en fonction de la largeur du spectre du lobe principal du système rayonnant. 15.- Procédé selon l'une des revendications Il à 14, caractérisé en ce qu'on fait varier la fréquence de répétition d'un train à l'autre pour lever les ambiguités. 16.- Radar pour la détection des échos de sol à bord d'un véhicule volant, comprenant une antenne (100), un circuit (104,etc.) d'émission d'impulsions hyperfréquence cohérentes, un circuit de réception des échos captés par l'antenne (106, 144, etc.) comportant notamment un dispositif de filtrage Doppler (178) pour l'analyse des échos reçus dans une pluralité de fenêtres temporelles, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'asservissement (148,127,122, etc.) pour maintenir la fréquence des échos de sol dans la direction de pointage de l'antenne (100) dans la bande passante d'un filtre Doppler présélectionné et qué la bande passante dudit filtre Doppler est déterminée en fonction du diagramme de rayonnement globaT::-pour~rejeter les échos captés dans les lobes secondaires proches du lobe principal. 17.- Radar pour la détection des échos de sol à bord d'un véhicule volant, comprenant une antenne (100), un circuit d'émission (104, etc.) d'impulsions hyperfréquence cohérentes, un circuit de réception (106,144) des échos captés par l'antenne, comportant notamment un dispositif de filtrage Doppler (178) pour analyser les échos reçus dans une pluralité de fenêtres temporelles respectives, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'asservissement (148,127,122,etc.) pour maintenir la fréquence d'échos de sol dans la direction de pointage de l'antenne (100) dans la bande passante d'un filtre Doppler présélectionné ccrrespondant dans chacune desdites fenêtres temporelles, et des moyens propres à détecter la variation du niveau du signal en sortie dudit filtre Doppler en fonction de la fréquence de répétition. 18.- Radar selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que la section (60) du lobe principal de l'antenne est étirée et que le radar comprend des moyens de balayage de l'antenne perpendiculairement à l'axe d'étirement de ce lobe. 19.- Radar å impulsions du type comprenant des moyens pour émettre des trains d'impulsions, des moyens de détection d'au moins un paramètre de distance ou de Doppler des échos reçus, des moyens pour faire varier la fréquence de répétition des impulsions d'un train à l'autre et des moyens pour distinguer les échos dont le paramètre respectif fluctue en fonction de la fréquence de répétition pour éliminer les échos ambigus. caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour adapter le nombre d'impulsions émises dans- chaque train en fonction de la fréquence de répétition respective. 20.- Radar selon la revendication 19, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent un dispositif d'échantillonnage à pas constant de la fréquence Doppler des échos reçus, quelle que soit la fréquence de répétition.