Brevet FR2643725A1 — publié le 19900831

Procédé pour aligner une installation radar sur une cible. L'invention concerne un procédé pour aligner une installation radar sur une cible, cette installation radar présentant une caractéristique de rayonnement d'antenne au moins approximativement axialement symétrique, le rayon radar émis par l'installation radar étant rétrodiffusé sur la cible, et le rayon radar rétrodiffusé étant évalué dans un dispositif d'évaluation de mesure pour déterminer la cible. En liaison avec des installations radar, le problème est souvent d'aligner de façon optimale sur une cible dans l'espace en partant d'un système de références fixe. L'alignement de l'antenne radar de l'installation radar s'effectue, dans ce cas, généralement en faisant pivoter l'antenne radar, c'est-à-dire l'antenne émettrice et réceptrice de l'installation radar en direction de la cible à déterminer. Dans ce but, jusqu'à maintenant, on disposait dans la position de cible souhaitée, par exemple un miroir triple de dimensions appropriées. En faisant basculer l'antenne émettrice et réceptrice de l'installation radar et grâce à la variation qui en résulte du sens de rayonnement de l'antenne et au contrôle simultané de l'amplitude du signal radar rétrodiffusé par la cible, on essaie de réaliser un alignement optimal de l'antenne d'émission et de réception de l'installation radar sur la cible. Le processus de réglage, c'est-à-dire le pivotement de l'antenne d'émission et de réception de l'installation radar est achevé dès que l'amplitude du signal rétrodiffusé est à son maximum. Lors de ce réglage, on utilise en conséquence un procédé itératif qui exige un temps non négligeable. Un autre inconvénient de ce procédé connu pour déterminer la cible est la précision limitée du réglage la raison en est qu'on utilise pour le réglage le lobe principal relativement large de la caractéristique de rayonnement de l'antenne. Plus le lobe principal de la caractéristique de rayonnement de l'antenne est large, plus le réglage de l'installation radar par rapport à la cible est imprécis. Le but de l'invention est de procurer un procédé du type décrit ci-dessus, qui présente une précision de réglage relativement élevée et qui permette en même temps d'effectuer le réglage dans un temps relativement court. Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait qu'on utilise une cible avec trois éléments qui sont disposés dans les angles d'un triangle au moins approximativement équilatéral, dont le centre de gravité correspond au point de cible recherché, en ce qu'une séparation des signaux radar rétrodiffusés par les trois éléments de cible a lieu, et en ce qu'on détermine à partir des valeurs d'amplitude des trois signaux radar rétrodiffusés la position du point de cible situé entre les éléments de cible à l'aide du montage d'évaluation de mesure. En ce qui concerne les trois éléments de cible, il peut s'agir, par exemple, de miroirs triples qui comportent une section de rétrodiffusion radar appropriée. On peut effectuer un positionnement précis des trois éléments de cible à l'aide d'un viseur optique, qui peut être, par exemple, une lunette de visée. Dans le viseur optique, la position des sommets des angles du triangle au moins approximativement équilatéral peut être marquée. Un rayon radar ayant une caractéristique de rayonnement d'antenne à peu près axialement symétrique est émis par l'installation radar et il est rétrodiffusé sur les trois- éléments de cible en direction de l'installation radar. Pour pouvoir distinguer l'un de l'autre les trois signaux radar rétrodiffusés, on effectue alors leur séparation. A l'aide du montage d'évaluation de mesure de l'installation radar, il est alors possible, en gagnant du temps, de déterminer la position du point de mire à partir des valeurs d'amplitude des trois signaux radar rétrodiffusés; l'autre avantage en est, outre la grande précision de réglage et le court temps de réglage, de permettre un affichage direct de la déviation du point de cible, c'est-à-dire du décalage de la position de l'antenne d'émission et de réception de l'installation radar par rapport au point de mire se trouvant entre les trois éléments de cible. La séparation des signaux radar rétrodiffusés par les trois éléments de cible s'effectue en utilisant un rayon radar à modulation de fréquence, de préférence en raison des fréquences d'éloignement différentes des signaux rétrodiffusés. Si, à la place d'un rayon radar à modulation de fréquence, on utilise un rayon radar pulsé, la séparation des signaux radar rétrodiffusés par les trois éléments de cible s'effectue de préférence en fonction des durées de parcours différentes des signaux radar rétrodiffusés. En ce qui concerne une installation radar utilisant un rayon radar pulsé, il peut s'agir d'une installation à radar pulsé ou d'une installation à radar continu sur laquelle sont modulées des impulsions. Le procédé fonctionne, qu'on utilise un rayon radar soit pulsé soit à modulation de fréquence. Les trois éléments de cible, pour séparer les signaux radar rétrodiffusés, sont décalés axialement l'un par rapport à l'autre dans la direction entre l'installation radar et la cible. Le décalage axial minimal possible découle directement de la sélection (radiale) de distance de l'installation radar. Etant donné qu'il résulte du décalage axial des éléments de cible une erreur d'amplitude des signaux radar rétrodiffusés, on peut effectuer dans le montage d'évaluation de mesure une compensation de cette erreur d'amplitude pour obtenir une très grande précision de réglage. La distance entre les trois éléments de cible et le point de mire central, et la largeur du lobe de la caractéristique de rayonnement de l'antenne sont de préférence adaptées l'une à l'autre pour obtenir une grande précision de réglage. Par rapport au procédé décrit au début qui n'utilise qu'une seule cible, on peut obtenir avec le procédé de l'invention une précision de réglage comparativement plus élevée. Cette précision de réglage comparativement plus élevée vient du fait que l'évaluation de mesure n'est pas effectuée au moyen- du maximum relativement large du lobe principal de la caractéristique 2-643725 de rayonnement de l'antenne, mais a lieu dans la zone des flancs latéraux de la caractéristique de rayonnement de l'antenne. Une fois qu'une grande pente angulaire a été donnée aux flancs latéraux de la caractéristique de rayonnement de l'antenne, on obtient une sensibilité de réglage comparativement élevée. Cette grande sensibilité de réglage a à son tour une incidence favorable sur la précision de réglage. Un avantage considérable du procédé de l'invention consiste également en ce qu'il permet un écart momentané, c'est-à-dire une déviation de la cible. On peut ainsi réaliser un réglage orienté sur la cible avec une perte de temps relativement faible. - Le procédé de réglage décrit plus haut présuppose une caractéristique de rayonnement d'antenne au moins à peu près symétrique axialement de I'installation radar. Cette condition est souvent remplie, par exemple avec les systèmes de munition intelligents munis d'installation radar. De petites déviations de la caractéristique idéale de rayonnement de l'antenne axialement symétrique ont pour effet des erreurs de mesure généralement négligeables qu'on peut éliminer en cas de besoin dans le montage d'évaluation de mesure. D'autres détails, caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description suivante du procédé de l'invention indiqué schématiquement sur le dessin pour aligner une installation radar sur une cible, dessin sur lequel: la figure 1 représente une installation radar avec sa caractéristique de rayonnement d'antenne et une cible se trouvant devant l'installation radar, la figure 2 est une vue de la cible, vue à partir de l'installation radar, les figures 3 à 5 montrent trois déviations différentes du point de mire avec les valeurs d'amplitude correspondantes des signaux radar rétrodiffusés par les trois éléments de cible; et la figure 6 montre l'état de réglage de l'installation radar, dans laquelle les valeurs d'amplitude des signaux radar rétrodiffusés par les trois éléments de cible sont identiques, de sorte qu'il n'y a pas de déviation du point de mire. La figure 1 montre, sur un schéma de principe, une installation radar 10 qui convient pour émettre, soit un rayon radar à modulation de fréquence, soit un rayon radar pulsé ou modulé par impulsions. L'installation radar 10 comporte une antenne d'émission et de réception 12 qui n'est indiquée que schématiquement sur le schéma de principe. A l'antenne d'émission et de réception 12 est relié un dispositif d'évaluation de mesure 14, ce qui est indiqué par la flèche 16. L'antenne d'émission et de réception 12 de l'installation radar 10 présente une caractéristique de rayonnement d'antenne 18 symétrique au moins à peu près axialement. L'axe de symétrie de la caractéristique de rayonnement d'antenne 18 porte le numéro de référence 20. Une cible 22 comportant trois éléments de cible 24,26,28 se trouve devant l'installation radar 10. Comme on le voit sur la figure 2, les trois éléments de cible 24,26 et 28, pour lesquels il s'agit par exemple de miroirs triples ayant une section de rétrodiffusion radar appropriée, sont disposés à intervalles réguliers sur un cercle (imaginaire) 30, de sorte qu'ils constituent les angles d'un triangle (imaginaire) 32 équilatéral. La distance radiale r de chaque élément de cible 24,26,28 au point de mire central 33 par lequel passe l'axe de symétrie de la caractéristique de rayonnement d'antenne 18, est de préférence adapté à la largeur de lobe B (voir figure 1), de telle sorte que B correspond au rayon r. On voit sur la figure 1 que les trois éléments de cible 24,26, et 28 sont décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens axial, c'est-à-dire dans le sens de l'axe de symétrie 20. Le décalage entre les éléments de cible 24 et 26 est référencé en vl sur la figure 1, et le décalage entre l'élément de cible 26 et l'élément de cible 28 est référencé en v2. De préférence, les décalages vl et v2 sont identiques. Les décalages vl provoquent une séparation des trois signaux radar rétrodiffusés par les trois éléments de cible 24,26 et 28, qui sont indiqués par les flèches 34, 36 et 38 sur la figure 1. Grâce à cette séparation des signaux radar rétrodiffusés 34,36 et 38, il est possible de détecter dans le dispositif d'évaluation de mesure 14, séparément les unes des autres, les amplitudes des signaux radar rétrodiffusés 34,36 et 38 et de les séparer à volonté les unes des autres. Sur les figures 3 à 5 sont représentés schématiquement trois affichages différents de valeurs d'amplitude des signaux radar rétrodiffusés 34,36 et 38, qui conduisent respectivement à des déviations a correspondantes du point de mire 33. Grace à l'affichage de la déviation du point de mire a, il est possible d'effectuer, dans un laps de temps très court, un réglage du point de mire d'une très grande précision. Sur la figure 6 est indiquée une position de réglage précise dans laquelle les valeurs d'amplitude des trois signaux radar rétrodiffusés 34,36 et 38 sont identiques, de sorte que le point de mire 33 est exactement au centre, c'est-à-dire qu'il coïncide exactement avec l'axe de symétrie 20 (voir la figure 1) de l'antenne d'émission et de réception 12 de l'installation radar 10. Revendications 1. - Procédé pour aligner sur une cible (22) une installation radar (10) comportant une caractéristique de rayonnement (18) au moins approximativement axialement symétrique, le rayon radar émis par l'installation radar (10) étant rétrodiffusé sur la cible (22) et le rayon radar rétrodiffusé étant évalué dans un dispositif dévaluation de mesure (14) de l'installation radar (10) pour déterminer la cible, caractérisé en ce qu'on utilise une cible (22) ayant trois éléments de cible (24,26,28), qui sont disposés dans les angles d'un triangle (32) au moins approximativement équilatéral, dont le centre (33) correspond au point de mire recherché, en ce qu'une séparation des trois signaux radar (34,36,38) rétrodiffusés par les trois éléments de cible (24,26,28) a ensuite lieu et en ce qu'à partir des valeurs d'amplitude des trois signaux radar rétrodiffusés (34,36,38), on détermine avec le dispositif d'évaluation (14) la position du point de mire (33) situé entre les éléments de cible (24,26,28). 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation des signaux radar (34,36,38) rétrodiffusés par les trois éléments de cible (24,26,28) s'effectue en utilisant un rayon radar à modulation de fréquence en raison des fréquences d'éloignement différentes des signaux radar rétrodiffusés (34,36,38). 3. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation des signaux radar (34,36,38) rétrodiffusés par les trois éléments de cible (24,26,28) s'effectue en utilisant un rayon radar pulsé en raison des temps de parcours différents des signaux radar rétrodiffusés (34,36,38). 4. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les trois éléments de cible (24,26,28), pour séparer les signaux radar rétrodiffusés (34,36,38), sont décalés axialement l'un par rapport à l'autre dans la direction entre l'installation radar (10) et la cible (22). - 5. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'erreur d'amplitude des signaux radar rétrodiffusés (34,36,38) résultant du décalage axial (vl,v2) est compensée dans le dispositif d'évaluation de mesure (14). 6. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance (r) des trois éléments de cible (24,26,28) au point de mire central (33) et la largeur du lobe (B) de la caractéristique de rayonnement de l'antenne (18) sont adaptés l'un sur l'autre.