Brevet FR2648570A1 — publié le 19901221

La présente invention est relative à un dispositif pour mesurer l'azimut et le site d'un objet, ce dispositif comprenant: - une plate-forme; - une plaque de base, placée sur la structure de la plate-forme et pouvant tourner dans un plan sensiblement horizontal; - un châssis pour capteurs fixé sur la plaque de base; - au moins trois éléments formant capteurs fixés sur le châssis pour capteurs; et - une unité d'électronique pour la commande des éléments formant capteurs capable d'effectuer le traitement des signaux reçus par les capteurs, L'invention concerne aussi un procédé pour mesurer l'azimut et le site. L'invention est appliquée à la mesure de grande précision des angles de pointage (azimut et site>, dans un grand angle solide (typiquement un hémisphère) vers un objet émettant, réfléchissant ou relayant un signal d'identification. Le procédé rend possible la réalisation de la poursuite continue de l'objet. Les dispositifs de recherche de direction, c'est-à-dire les dispositifs indiquant le pointage exact vers un objet choisi, ont été développés il y a longtemps. Les angles de pointage donnés par un dispositif de recherche de la direction à deux coordonnées sont généralement désignés par les termes "azimut" (angle de pointage le long de l'horizon) et "site" (angle de pointage au-dessus ou au-dessous de l'horizon). La définition de "l'horizon" du dispositif' de recherche de direction à deux coordonnées est une question de convention, "l'horizon" pouvant être différent du plan horizontal. Par opposition aux récepteurs directionnellement sélectifs qui visent à 2648S70 recevoir un signal avec un parasitage minimum, la particularité caractéristique du dispositif de recherche de direction est son aptitude à indiquer le pointage exact vers l'objet réel. Un récepteur directionnellement sélectif peut aussi utiliser des signaux réfléchis par l'environnement, alors que ces signaux sont des faux signaux pour le dispositif de recherche de direction. Les dispositifs de recherche de direction sont généralement conçus pour l'identification des vibrations électromagnétiques ou mécaniques. De ces deux applications, celle qui est associée aux émissions électromagnétiques est plus classique. Une réalisation souvent utilisée en technique radioélectrique consiste en une antenne à gain directionnel élevé, pouvant tourner suivant deux dimensions et utilisée pour localiser un objet. Le gain directionnel est typiquement obtenu au moyen d'un réflecteur parabolique. Afin de mesurer le pointage vers l'objet et de poursuivre un objet mobile, le voisinage de l'objet est balayé dans les deux plans d'azimut et de site. Si on trouve que le signal d'entrée est plus fort dans une direction quelconque, le capteur est pointé vers cette direction. Le balayage est réalisé en déviant le faisceau principal, soit électriquement, soit mécaniquement. Des méthodes de poursuite sont décrites dans différents ouvrages spécialisés, par exemple dans "Antenna Engineering Handbook" de Richard C. Johnson et Henry Jasik, Mac Graw-Hill, New York (2e édition, 1984), Chapitre 40-4. Un capteur à balayage tournant nécessite une conception mécanique de précision. Du fait que l'ensemble de la machinerie de commande de site se déplace lorsque l'azimut change, la construction mécanique entière devient lourde, et nécessite donc l'utilisation de moteurs de forte puissance, et de supports robustes. La précision de pointage du capteur de poursuite est directement proportionnelle à l'ouverture du capteur et inversement proportionnelle à la longueur d'onde du signal utilisé. Par conséquent, la réalisation d'un capteur de grande précision entraîne une prise au vent importante et par conséquent des constructions mécaniques plus lourdes. La précision de pointage influe tellement sur la réalisation du reste du système que cette caractéristique doit être déterminée dès l'étape de conception du système. Les deux poursuites en azimut et en site sont réalisées au moyen de procédés identiques à balayage oscillant du faisceau principal, ce qui en pratique entraîne invariablement une interférence entre les signaux correspondant à ces deux mouvements. L'interférence en elle-même résulte, par exemple, d'erreurs de synchronisation, de mouvements de l'objet pendant la mesure, ou, encore (particulièrement en technique radio), de changements dans le plan de polarisation de l'émetteur, entrainant une interprétation fausse des différences de tensions correspondantes par l'algorithme de poursuite. La nature de l'algorithme de poursuite impose que l'objet ne coïncide jamais avec l'axe de gain maximum du faisceau de balayage. Le balayage oscillant du faisceau provoque une modulation d'amplitude du signal recu, à la fréquence d'oscillation du balayage. Un capteur à grand grain est incapable de suivre les mouvements brusques de l'objet, puisque le faisceau pointant de l'antenne est étroit, et que le système mécanique qui l'entraîne est lourd. En raison du comportement non idéal de l'algorithme de poursuite, un mouvement d'entrainement ample sur l'un des axes peut entrainer un changement non désiré de l'autre angle de poursuite, provoquant ainsi la perte de la cible par le faisceau. La perte de la cible devient un problème majeur si le capteur est monté sur une plate-forme mobile. Les mouvements apparents de l'objet sont en fait les mouvements propres du capteur qui ne sont pas encore compensés par le mécanisme d'entrainement du capteur. Le dispositif de recherche de direction peut- être réalisé sans pièces mobiles, comme un interféromètre, c'est-à-dire utilisant un groupement de capteurs, le signal venant de chaque capteur individuel étant traité séparément. Le pointage vers l'objet est effectué en comparant les différences de temps de propagation entre les signaux recus par les capteurs, en fonction des distances physiques entre les capteurs. Les interféromètres sont étudiés dans plusieurs ouvrages explicatifs, par exemple dans S. Havkin (Ed.) "Array Signal Processing", Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey (1985). Du fait que les signaux venant de chacun des capteurs sont traités individuellement, les capteurs doivent avoir une ouverture assez grande pour couvrir la totalité de l'angle solide utile. Un capteur typique en technique radio est une antenne à plan de sol, qui couvre presque un hémisphère. En raison du manque de directivité des capteurs, l'interféromètre n'a qu'une capacité de détection à faible portée. Ceci est dû au fait que les capteurs directifs ne conviennent pas si seulement un ensemble de capteurs doit être utilisé pour la poursuite dans un grand angle solide. On né peut pas non. plus améliorer le gain en augmentant le nombre de capteurs, car on ne peut mesurer les différences de temps en provenance de capteurs à bruit excessif, ce qui rend impossible l'utilisation d'une sommation cohérente des signaux des capteurs. Si des capteurs directifs sont utilisés pour augmenter la portée de la poursuite, ils doivent être pointés vers différentes parties de l'angle solide utile, afin de couvrir la totalité de l'angle solide. La largeur du faisceau du capteur est inversement proportionnelle à son gain, ce qui exige l'adjonction de capteurs en proportion directe du gain désiré. Généralement, les. diagrammes directionnels de rayonnement des capteurs individuels.dépendent du site. Une antenne à plan de sol ne procure aucun gain aux faibles angles de site, ni au zénith. Un groupement de capteurs a toujours une direction dans laquelle sa surface projetée est faible. Afin d'éviter le masquage mutuel, les capteurs sont typiquement disposés dans un seul plan qui est parallèle à la plate-forme. Si la cible s'approche dans le même plan, le réseau de capteurs perd son aptitude à la détermination de la direction, car la surface projetée (ouverture effective) dans cette direction est pratiquement nulle. En raison du caractère non directif des capteurs dans un interféromètre, ils n'apportent aucune sensibilité vis-à-vis des interférences de l'environnement, même si l'interférence provient d'une direction totalement différente de celle de la cible. La technologie des aéronefs et des stations au sol à basse fréquence utilise aussi un procédé basé sur plusieurs capteurs ayant des diagrammes directionnels de rayonnement différents. Les rapports mutuels d'amplitude des signaux reçus peuvent être utilisés pour déterminer le pointage (Johnson et Jasik, Chapitre 40-3). La comparaison d'amplitude est utilisée principalement parce que les champs de capteurs de ce procédé peuvent être réalisés de façon extrêmement compacte. Les ouvertures des capteurs sont étroites, et la précision directionnelle des capteurs est faible. Une comparaison d'amplitude réussie exige un rapport signal sur bruit élevé. Les diagrammes directionnels de rayonnement des capteurs doivent être choisis en fonction du procédé de détermination de la direction, au lieu du gain directionnel, rendant ainsi impossible l'obtention par ce procédé d'un gain de capteur ou une sensibilité directionnelle vis-à-vis des interférences. Le but de la présente invention est de surmonter les inconvénients des procédés de la technique antérieure décrits ci-dessus, et de fournir un nouveau type de dispositif et un procédé pour mesurer l'azimut et le site d'un objet. L'invention est basée sur la réalisation d'un dispositif de recherche de direction utilisant un interféromètre qui ne tourne mécaniquement que dans le plan d'azimut. La mesure du site-est réalisée en n'utilisant que le principe interférométrique, alors que l'azimut est obtenu à.partir d'une combinaison des données de poursuite interférométriques et mécaniques. Plus spécifiquement, le dispositif conforme à l'invention caractérisé en ce que - le châssis pour capteurs est fixé rigidement à la plaque de base; et - le diagramme directionnel de rayonnement des éléments formant capteurs est tel qu'il couvre la totalité du champ angulaire utile dans le plan de site, tandis que ce diagramme couvre un angle sensiblement plus étroit dans le plan d'azimut. De plus, le procédé conforme à l'invention, pour mesurer l'azimut et le site d'un objet au moyen d'un dispositif de recherche de direction comprend au moins trois éléments formant capteurs. Dans ce procédé: - les éléments formant capteurs tournent dans le plan d'azimut; - l'intensité du champ est mesurée au moyen des capteurs; et - les capteurs sont pointés dans la direction de l'intensité de champ maximum afin d'obtenir une valeur grossière de l'azimut de l'objet. Ce procédé est caractérisé en ce que - on détermine la valeur exacte de l'angle d'azimut au moyen de mesures de différences de phase; - on utilise au moins deux types de capteurs (4, 6 et 5) ayant des diagrammes directionnels de rayonnement sensiblement différents dans la mesure de l'angle de site; - on mesure et on traite le rapport des signaux d'intensité de champ des différents types de capteurs (4, 6 et 5) pour déterminer une valeur grossière de l'angle de site; et - on mesure dans le plan vertical et on traite par le calcul la différence de phase entre les signaux des capteurs pour déterminer le site avec une meilleure résolution. L'invention comporte des avantages significatifs. Par comparaison avec un capteur directif mobile, le dispositif de recherche de direction conforme à l'invention ne demande aucun mouvement dans le plan de site, rendant ainsi inutile un lourd moteur d'entraînement. Par conséquent, la construction mécanique de la partie relative au pointage en azimut peut être rendue plus légère dans une mesure appréciable. Le groupement de capteurs n'a pas besoin d'un grand réflecteur, et sa prise au vent est faible. Le pointage en azimut du système conforme à l'invention n'a pas besoin d'être effectué de façon précise sur l'objet, puisqu'une déviation exacte de l'angle d'azimut peut être mesurée. En ajoutant la déviation à l'azimut réel du capteur, le pointage précis désiré est obtenu. Par conséquent, la construction mécanique ne demande pas une grande précision. La précision directionnelle du système dépend de son ouverture. Comme l'ouverture ne dépend pas du réflecteur, mais des emplacements relatifs des éléments du capteur, le choix de l'ouverture peut être reporté, même jusqu'à l'étape de l'installation. L'azimut et le site ont des commandes indépendantes, ce qui évite toute interaction. Ceci est dû au fait qu'il n'y a pas de commande en site dans la construction mécanique, car elle est simulée à l'aide de méthodes numériques. Le dispositif de recherche de la direction de l'invention ne perd pas facilement l'objet poursuivi, car les capteurs opèrent dans un grand angle suivant le plan de site. La perte de l'objet poursuivi ne peut survenir que dans le plan d'azimut, dans lequel la relocalisation de l'objet est facile, car la recherche ne se fait que dans le plan d'un seul paramètre. Un programme de recherche automatique de l'objet est même possible. Quand on opère à partir d'une plate-forme mobile, la seule source de problèmes peut venir des mouvements brusques dans le plan d'azimut. Cependant, à bord d'un navire, le roulis provoqué par la houle agit surtout dans le plan de site. La présente invention offre des avantages significatifs par rapport à un interféromètre composé de capteurs identiques stationnaires. Les capteurs du système de l'invention sont directifs, et par conséquent procurent du gain. Un système couvrant un hémisphère entier peut être réalisé en utilisant des capteurs ne couvrant que la moitié du plan de site entier, qui donnent déjà un gain d'environ 3 dB. Le plus grand avantage de gain peut être obtenu dans le plan d'azimut, dans lequel un faisceau de largeur presque minimale peut être utilisé. Le diagramme directionnel de rayonnement. des capteurs peut être adapté pour obtenir un gain maximum tant à l'horizon qu'au zénith. Ce but est facilement atteint avec les moyens de la technique radio, en utilisant, par exemple, une antenne à réflecteur en coin correctement inclinée. Un faible angle de site effectif n'est pas faible pour le système conforme à l'invention. L'horizon balayé par le groupement de capteurs peut être incliné, car la face arrière du groupement de capteurs permet l'installation de structures de support. En conséquence, l'angle de site balayé dans un hémisphère ne doit pas nécessairement tomber au-dessous de 450. Les capteurs du système sont physiquement directifs, de sorte qu'ils peuvent atténuer l'interférence d'origine externe venant d'un angle d'azimut différent de celui de l'objet. Par opposition à un procédé basé sur la comparaison d'amplitude, l'ouverture du système conforme à l'invention est grande, ce qui rend sa résolution essentiellement meilleure que celle que l'on peut atteindre par comparaison d'amplitude. Le niveau de bruit ne sera plus décisif pour la précision de pointage, et donc le dispositif conforme à l'invention donne une tolérance au bruit grandement améliorée. L'interférence sera atténuée par la meilleure directivité des capteurs. L'invention va maintenant être examinée en détail.à l'aide de modes de réalisation donnés à titre d'exemples et illustrés sur les dessins joints. La figure 1 représente un mode de réalisation d'un dispositif de recherche de direction conforme à l'invention, vu en perspective; La figure 2a représente un second mode de réalisation du dispositif de recherche de direction, en * vue de côté. La figure 2b représente en vue de face les capteurs illustrés sur la figure 2a. La figure 3a représente les capteurs d'un troisième mode de réalisation de l'appareil de recherche de la direction, en vue de côté. La figure 3b représente en vue de côté les diagrammes directionnels de rayonnement des capteurs illustrés sur la figure 3a et leur pointage. La figure 4 représente un schéma synoptique d'un dispositif de recherche de direction conforme à l'invention. La figure 5 représente schématiquement un interféromètre classique. La figure 6a représente en vue frontale schématique un groupement d'antennes conformes à l'invention, et ayant une construction symétrique par rapport à azimut. La figure 6b représente en vue de côté le groupement d'antennes illustré sur la figure 6a. La figure 7 représente le groupement d'antennes illustré sur la figure 6b, complété par des désignations mathématiques. La figure 8 représente le capteur illustré sur les figures 6a et 6b, en vue de dessus, complété par des désignations mathématiques. La figure 9 représente un modèle mathématique de l'inclinaison du groupement d'antennes. La figure 10 représente un schéma synoptique détaillé du dispositif de recherche de direction illustré sur la figure 4. La figure 11 représente en vue perspective une antenne classique à réflecteur en coin et son système de coordonnées, qui s'applique à la réalisation de l'invention. La figure 12 représente, sous forme de tableau, les diagrammes directionnels de rayonnement de l'antenne illustrée sur la figure 11. Comme illustré sur la figure 1, le dispositif de recherche de la direction conforme à l'invention comprend une plate-forme 1, qui dans le système prototype était un conteneur de transport. La plate-forme 1 peut aussi être une construction installée sur l'assise d'une remorque ou d'un camion, ou encore sur un navire. La structure de l'antenne est montée sur une plaque tournante 2 qui tourne dans un plan sensiblement horizontal. La structure de l'antenne a un chassis 3 en À10 forme de V. Le châssis 3 est monté rigidement à son extrémité inférieure sur le centre de rotation de la plaque 2.. De plus, le châssis 3 est incliné vers l'arrière d'environ 45 . Des antennes longues supérieures sont montées aux bouts de branches du V, à la partie supérieure du châssis 3. Le point de jonction des branches du V porte une antenne inférieure courte 6, tandis qu'un ensemble complémentaire d'antennes inférieures 4 est monté sur les deux branches du V. Les antennes supérieures 5 ont une directivité plus grande que les antennes inférieures 4 et 6, et elles sont dirigées sur un'point plus proche de l'horizon que les antennes inférieures. Toutes les antennes sont situées à la partie supérieure du châssis 3. Les mesures de pointage vers une sonde météorologique peuvent être faites en utilisant trois antennes. La recherche de la direction n'est possible que si le diagramme directionnel de rayonnement de chaque antenne couvre l'angle solide à prospecter. Comme les antennes d'un interféromètre sont immobiles, la seule alternative dans ce cas est une antenne à plan de sol. Si le groupement d'antennes est rotatif par construction, il peut être concu pour être directif.. La directivité est la plus utile pour réduire les effets d'interférence. De plus, la section efficace de capture d'une antenne à plan de sol dans la bande de 1680 MHz utilisée dans les essais du prototype est trop basse, car l'exigence de gain est trop forte de 10 dB. Si les trois éléments formant antennes nécessaires sont disposés suivant un groupement en forme de L pour la mesure des différences de phase horizontales et verticales, il se pose un problème dO à la structure asymétrique. Le groupement peut être complété par une quatrième antenne (en forme de T renversé), qui rend la construction symétrique, en augmentant cependant le coût. Un groupement en forme de V fonctionne sans éléments supplémentaires, tout en ayant une construction symétrique. De plus, les antennes qui donnent des mesures dans le plan vertical sont alignées, dans cette construction, dans différents plans de polarisation, provoquant ainsi moins de couplage mutuel que dans une forme en L. La construction en forme de V peut aussi être inversée. Le pointage selon l'invention se fait de sorte que le plan d'azimut n'est balayé que mécaniquement, tandis que le balayage du plan de site se fait à partir des mesures des différences de phase mutuelles des éléments formant antennes. Dans ce but, le plan de montage des éléments formant antennes est incliné de 45 , par exemple, comme illustré sur la figure 2a, rendant ainsi possible le balayage de toute la gamme d'angles de site désirée. L'espacement des éléments peut être, conformément à la figure 2a, plus grand qu'une demi- longueur d'onde, car l'ambiguïté sur la phase en site est levée par des moyens de calcul. L'élément formant antenne doit pouvoir recevoir le signal dans un angle de +30 0 autour de l'axe du faisceau. Quand elle est au zénith, la sonde est si proche que les exigences de gain sont minimales, et quand la sonde est à l'horizon, il y a d'autres problèmes que ceux qui concernent la portée de la détection. Le gain directionnel devrait être supérieur à 10 dB. Le rapport des gains avant/arrière n'est pas critique, car les antennes sont inclinées de sorte que la face arrière est pointée vers le sol. Ces exigences peuvent être satisfaites en utilisant, par exemple, une antenne Yagi avec 5...7 éléments linéaires. De plus, l'antenne peut être adaptée à l'impédance standard de 50 Ohms. Le diagramme directionne] de rayonnement du capteur doit donner un faisceau large dans le plan balayé électriquement (site), de sorte que le faisceau couvre la totalité de l'angle utile. Le faisceau peut être étroit dans le plan balayé mécaniquement (azimut), dans lequel les seuls facteurs de limitation sont la précision mécanique et la vitesse angulaire de l'objet. Un procédé préféré pour la réalisation du diagramme directionnel de rayonnement des antennes radio utilise un réflecteur en coin, dont la structure est illustrée, avec le système de coordonnées associé, sur la figure 11, qui, avec la figure 12, est reproduite de l'ouvrage de référence de Johnson-Jasik "Antenna Engineering Handbook". Une telle antenne possède un lobe principal arrondi, et n'a que des lobes latéraux mineurs. Dans les diagrammes directionnels de rayonnement illustrés sur la figure 12, une caractéristique utile est donnée en particulier par le réflecteur en coin à 60 avec l'élément d'antenne situé à une distance de 0,8 longueur d'onde de l'angle du coin, ce qui donne un diagramme directionnel de rayonnement avec un maximum aussi bien aux faibles angles de site (sonde à grande distance) qu'aux grands angles de site (sonde à distance rapprochée). Cette considération prend en compte le fait que les éléments d'antenne sont inclinés à 45 . Pour un signal arrivant polarisé verticalement, le champ électrique (E) est parallèle au plan de site, et le champ magnétique (H) parallèle au plan d'azimut. La précision des mesures de site dépend du rapport signal sur bruit (S/B), et de la longueur effective de la base du groupement d'antennes. Si le rapport S/B est de 20 dB (c'est-à-dire 1/100), les différences de phases mutuelles entre les éléments formant antennes peuvent être résolues avec une définition de 360 /100 x 2 = 5,1 . Quand on utilise une base longue d'une longueur d'onde, la résolution angulaire en poursuite est de 5, 1 /360 = 0,014 rad, soit 0,81 . Lorsqu'une résolution minimum de 0,1 est désirée pour l'angle de site, la base doit avoir une longueur minimum de 8,1 longueurs d'onde, soit 1, 45 m dans le cas donné en exemple. Lorsque les antennes sont inclinées à 45 et placées aux coins d'un triangle, les côtés du triangle pour un angle de site de 15 doivent mesurer au moins 1,45 m x (4/3) = 1,93 m. L'amélioration du rapport S/B est possible en effectuant des calculs sur un ensemble de mesures à partir desquelles on extrait une moyenne. Pour un rapport S/B de 30 dB, la résolution de poursuite est de 0,010 en utilisant des branches de V de 2 m de longueur. Dans la réalité, l'espacement de deux mètres entre les éléments d'antenne est impraticable, parce que l'ambiguïté sur le site devient impossible à lever. En revanche, la disposition de plusieurs antennes selon la figure 1 est possible, de sorte que trois antennes Yagi sont montées, avec un diagramme directionnel de rayonnement plus large, à l'extrémité inférieure du triangle d'antennes, alors que les extrémités des branches en V portent deux antennes Yagi ayant un diagramme directionnel de rayonnement plus étroit. L'utilisation d'antennes Yagi avec un diagramme directionnel de rayonnement étroit apporte quelques avantages supplémentaires. D'abord, le diagramme directionnel de rayonnement de ces antennes est différent de celui d'antennes à large faisceau, de sorte que le rapport des amplitudes des signaux reçus par les différents éléments peut être utilisé pour la détermination grossière du site. Le faisceau B des antennes Yagi supérieures 5 est pointé à 30 , par exemple, au-dessus de l'horizon, conformément aux figures 3a et 3b, supprimant ainsi l'ambiguïté des rapports d'amplitude. Le faisceau B des antennes Yagi inférieures 6 est pointé plus haut, par exemple à un angle de 45 au- dessus de l'horizon. Les antennes Yagi inférieures 4 et 6 sont montées perpendiculairement au châssis 3 du groupement d'antennes. Le second avantage apporté est l'amélioration du gain. Les antennes Yagi à faisceau étroit peuvent être conçues pour avoir un lobe principal d'environ +20 de largeur, ce qui requiert une structure à 15 éléments au minimum. Le gain d'antenne approche alors 20 dB. Du fait que la longueur de l'antenne.reste inférieure à 1 m, même en utilisant une structure à 22 éléments, le seul facteur limitant la directivité que l'on peut atteindre par addition d'éléments est la largeur de bande requise. Un troisième avantage est l'atténuation des réflexions sur le sol. Le pointage vers la sonde est déterminé à l'aide du dispositif illustré sur la figure 1, en suivant la séquence suivante: - Azimut: - on fait tourner l'antenne sur la circonférence entière, et l'intensité du champ est surveillée par une antenne de référence qui peut être, par exemple, l'antenne 6; - on pointe le groupement d'antennes dans la direction d'intensité de champ maximum, afin de déterminer un angle d'azimut grossier; - on règle le groupement d'antennes jusqu'à ce que les antennes de réception rapprochée 4 reçoivent des signaux de phase identique; - on répète la séquence ci-dessus pour les antennes de réception éloignée 5. Site: - on mesure le rapport des intensités de champ sur les antennes de réception rapprochée 4 et les antennes de réception éloignée 5; - on obtient une estimation grossière de l'angle de site à partir d'un tableau indicatif; - on mesure la différence de phase dans le plan de site à partir des antennes de réception rapprochée 4, 6, et on calcule l'angle de site correspondant; - on répète la séquence ci-dessus pour les antennes de réception éloignée 5. Un- diagramme synoptique du processus de réalisation des opérations cidessus est représenté sur la figure 4. Le diagramme synoptique va être expliqué en détail avec la discussion de la figure 10. Le calcul de l'angle de site à l'aide du dispositif illustré sur la figure 5 se fait comme suit: Initialement, l'objet est supposé situé assez loinpour que le front d'onde venant de l'objet soit plan lorsqu'il arrive sur les antennes, la distance R minimum devant être pour cela de (1) R > D2/L = 22,5 m dans le cas donné à titre d'exemple, utilisant une ouverture d'antenne D = 2 m et une longueur dLonde du signal L = 0,178 m. En pratique, R est de l'ordre de plusieurs kilomètres, remplissant ainsi toujours la condition (1). Par référence à l'antenne désignée comme antenne de référence, la phase Om mesurée par chacun des éléments m peut s'écrire: (2a) k(A,E)*( /L) = /2 + Na o A et E sont les coordonnées angulaires respectivement d'azimut et de site, k est un vecteur unitaire pointé vers la sonde, Zm est l'emplacement de l'antenne par rapport à l'antenne de référence, Nm est un entier. Le vecteur unitaire k peut s'écrire, en fonction de l'azimut et du site: (2b) k(A,E)= (cos E sin A, cos E cos A, sin E) Les coordonnées angulaires A et E peuvent se déduire des équations (2) dès que les constantes de levée d'ambiguïté Nm sont connues, mais la solution demande l'utilisation de méthodes numériques. La solution généralisée (2) peut être esquissée si on fait quelques hypothèses simplificatrices sur le groupement d'antennes. D'abord, une hypothèse raisonnable est que la structure d'antennes peut être pointée vers la sonde, et qu'elle a, dans le plan de site, des antennes, réelles ou créées par le calcul, dans lesquelles la phase du signal reçu est par essence indépendante de l'angle d'azimut. Cette hypothèse permet la détermination de l'angle de site sans connaître l'azimut. On peut faire une autre hypothèse, suivant laquelle la structure d'antennes est symétrique en azimut, permettant ainsi une représentation simple de l'influence du site sur l'azimut. Le groupement d'antennes peut être réalisé, par exemple, comme indiqué sur les figures 6a et 6b. Selon la figure 7, la différence de phase mutuelle entre l'antenne 21 et la valeur moyenne du signal des antennes 22 et 23 peut s'écrire: (3) = (sinZ D/L) 2r - N*2- o Z est l'angle zénithal Z = 90 - E -K et N est un entier encore inconnu. La résolution en E de l'équation (3) donne (4) E = arccos ( L/D, ( A = A, (1 + A1/2) Si on désire calculer la valeur de A avec une précision de - 0,01 = I 0, 000175 rad, l'approximation A = A1 est permise si on suppose que: calculée en deux étapes. La valeur de la base d'antennes D, utilisée dans le calcul du site, est cependant différente de la valeur correcte si la valeur de l'angle d'azimut est différentes de zéro. La longueur effective projetée de la base d'antennes est (11) D' = DE. cos A De même, l'angle d'inclinaison K du groupement d'antennes est projeté selon les indications de la figure 9. L'erreur sur l'angle d'inclinaison peut s'écrire: (12) tg K' = tg K/cos A Pour de petites valeurs de l'angle A, la déviation de l'angle d'inclinaison correspond à l'approximation (13) K' - K = A2/4 Finalement, on obtient l'équation corrigée qui donne l'angle de site: (14) E = arccos( L/DcosA ( converge rapidement. Sur la figure 10 est illustrée la construction du récepteur et du système de mesure, sous forme de diagramme synoptique. Le système est conçu pour les radiosondes à 1680 MHz, nécessitant la couverture de la bande de fréquences de 1660 à 1700 MHz. L'équipement comprend deux récepteurs doubles superhétérodynes presque identiques, appelés récepteurs 11 et 12 (cf. figure 4). Le signal d'entrée dans le récepteur 12 provient d'une antenne de référence extérieure 10 du groupement d'antennes, tandis que le signal d'entrée dans le récepteur 11 est pris alternativement à toutes les antennes du groupement d'antennes AK, sous le contrôle du commutateur d'antenne à sélection de signal 10a. Les étages d'entrée 32 et 33 des récepteurs 11 et 12 comprennent un filtre passe-bande à 1680 MHz, dont la largeur de bande couvre la bande entière de fréquences de 1660 à 1700 MHz, et un étage amplificateur. Le signal RF amplifié et filtré est mélangé dans un mélangeur à diodes 34 et 35 avec un signal à 1590 - 1630 MHz venant d'un premier oscillateur local 66, pour obtenir une première fréquence intermédiaire de 70 MHz. Les deux récepteurs 11 et 12 utilisent un oscillateur local commun 13a, dont le signal transite par une unité de branchement 67. Le premier signal à fréquence intermédiaire est filtré et amplifié dans un premier étage IF 36 et 37, ("IF" pour "Intermediate frequency": fréquence intermédiaire), puis introduit dans un second mélangeur 38 et 39'. Le récepteur 11 reçoit son second signal d'oscillateur local d'un oscillateur à cristal 50 délivrant un signal à fréquence fixe de 59,3 MHz. Le second signal d'oscillateur local du récepteur 11 provient d'un oscillateur à cristal 51 commandé en tension, qui est verrouillé en phase sur le signal de l'autre oscillateur 50, de sorte que sa fréquence de sortie est inférieure d'un décalage précis f = 2,4 kHz fixé par un oscillateur de référence séparé 52. Le signal à fréquence intermédiaire de 10,7 MHz provenant du second mélangeur 38, 39 est filtré et amplifié dans un second étage IF 42 et 43. Le second signal IF du récepteur 12 porte aussi l'information émise par la sonde 31 concernant la pression, l'humidité et la température ambiantes, appelée conventionnellement "signal PTU", qui est transmise à un détecteur spécialisé pour traitement.ultérieur. Le second signal IF du récepteur 11 est transmis à une entrée d'un détecteur de produit 46, dont l'autre entrée reçoit le second signal IF du récepteur 12, fixé à un niveau constant par un limiteur 44. Le détecteur de produit 46 délivre la fréquence différentielle f3 des seconds signaux IF des récepteurs, filtrée à travers un filtre passe-bande. Les désignations des fréquences utilisées dans la figure 10 sont: fo = fréquence du signal d'entrée f1 = première fréquence intermédiaire f21 = seconde fréquence intermédiaire du récepteur 11 f22 = seconde fréquence intermédiaire du récepteur 12 f3 = fréquence du signal détecté fLl = fréquence du premier oscillateur local fL2 = fréquence du second oscillateur local A f = fréquence de référence En utilisant les désignations des fréquences données ci-dessus, les fréquences de la figure 4 s'écrivent: f3 = f21 - f22, tandis que par ailleurs f22 = fo fL1 - fL2 et f21= fo fL1 - (fL2 /-A f). Lorsque ces dernières expressions sont insérées dans les premières, on trouve f3 =/A f. Par conséquent, la fréquence différentielle est égale à la fréquence de référence / f, quelle que soit la fréquence f0 du signal d'entrée et les fréquences des signaux des oscillateurs locaux fL1 et fL2. La fréquence différentielle contient cependant la même information d'amplitude que le signal d'entrée sur le récepteur 11, et sa différence de phase par rapport au signal de fréquence de référence /A f est directement proportionnelle à la différence de phase entre les signaux de l'antenne de référence externe et un signal quelconque sélectionné à un moment donné par le commutateur d&antenne lOa parmi les signaux des antennes 1....n. Cette approche rend le résultat de la mesure insensible à la dérive des fréquences des oscillateurs locaux fL1 et fL2- La commande automatique de gain (CAG) du récepteur 12 est réalisée de telle sorte que le second signal IF est échantillonné par un détecteur à CAG 45, dont la tension de sortie commande le gain de l'étage d'entrée 32 et du second étage IF 42, régulant ainsi l'amplitude du signal IF à un niveau constant. Le récepteur 11 diffère de la description ci-dessus pour la partie concernant un détecteur à CAG 47, qui est sensible à l'amplitude du signal détecté. De plus, le détecteur à CAG 47 est piloté par un signal de commande de sorte que l'échantillon de CAG n'est pris que lorsque le commutateur d'antennes l0a est branché sur l'antenne de référence n, après quoi la tension de CAG est bloquée à un niveau constant quand ce sont les autres antennes qui sont sélectionnées. Cette approche empêche les amplitudes des signaux des autxes antennes d'affecter la tension de CAG. Un processeur de commande et de mesure 60 gouverne la synchronisation des fonctions et fournit des signaux de commande d'échantillonnage aux circuits de mesure de phase et d'amplitude 17 et 18, de sorte que ces circuits peuvent effectuer la mesure du signal détecté. La différence de phase est mesurée par rapport au signal de référence à 2, 4 kHz en utilisant un circuit numérique, et la mesure d'amplitude se fait à l'aide d'un redresseur rapide sur valeur de crête. Le commutateur de sélecteur d'antenne l0a est commandé de sorte que les antennes 1...n du réseau d'antennes réel sont sélectionnées séquentiellement, et qu'entre les mesures sur deux antennes successives, le signal de l'antenne de référence interne est mesuré, pour obtenir un échantillon du signal de l'antenne de référence n aussitôt que possible après chaque mesure des autres antennes 1... n-1. Une telle approche minimise l'erreur de phase résultant de la dérive du temps de propagation et d'autres facteurs analogues. Par conséquent, la séquence de mesure se déroule dans l'ordre 1, n, 2, n, 3, n...., et les mesures constituent plusieurs cycles en séquences. La séquence de mesure se répète à intervalles d'une seconde, par exemple, et le résultat est pris égal à la moyenne sur plusieurs cycles de mesure. La mesure sur une antenne individuelle se fait en 2,5 ms environ. Le processeur de commande et de mesure 60 convertit sous forme numérique les résultats des mesures de phase et d'amplitude et transmet les données, à travers un bus série 62, à un processeur de calcul d'angle 61, qui calcule l'azimut et le site à partir des données. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour mesurer l'azimut et le site d'un objet, ce dispositif comprenant: - une plate-forme (1); - une plaque de base (2), placée sur la structure de la plate-forme (1) et pouvant.tourner dans un plan sensiblement horizontal; - un châssis pour capteurs (3) fixé sur la plaque de base (2); - au moins trois éléments formant capteurs (4, , 6) fixés sur le châssis pour capteurs; et - une unité d'électronique pour la commande des éléments formant capteurs (4, 5, 6), capable d'effectuer le traitement des signaux reçus par les capteurs, caractérisé en ce que - le châssis pour capteurs (3) est fixé rigidement à la plaque de base (2); et - le diagramme directionnel de rayonnement des éléments formant capteurs (4, 5, 6) est tel qu'il couvre la totalité du champ angulaire utile dans le plan de site, tandis que ce diagramme couvre un angle sensiblement plus étroit dans le plan d'azimut. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le. châssis pour capteurs (3) est incliné vers l'arrière. 3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le chassis pour capteurs (3) est incliné vers l'arrière de 400 à 50c, de préférence de 45 environ. 4. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments formant capteurs (4, 5, 6) sont classés selon leurs diagrammes directionnels de rayonnement en deux types sensiblement différents. 5. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chassis pour capteurs (3) a la forme d'un V et est construit symétriquement par rapport à l'azimut, et en ce que les éléments formant capteurs (5) ayant le diagramme directionnel de rayonnement le plus étroit sont fixés à la partie supérieure du châssis pour capteurs (3), tandis que les éléments formant capteurs ayant le diagramme directionnel de rayonnement le plus large sont fixés à la partie inférieure du châssis pour capteurs (3), de sorte que les éléments formant capteurs (5) ayant un diagramme directionnel de rayonnement étroit sont alignés pour pointer dans une direction plus proche de l'horizon que les éléments formant capteurs (4, 6) ayant un diagramme directionnel de rayonnement large. 6. Procédé pour mesurer l'azimut et le site d'un objet au moyen d'un dispositif de recherche de direction comprenant au moins trois éléments formant capteurs (4, 5, 6), dans lequel - les éléments formant capteurs (4, 5, 6) tournent dans le plan d'azimut; - l'intensité du champ est mesurée au moyen des capteurs (4, 5, 6); et - les capteurs (4, 5, 6) sont pointés dans la. direction de l'intensité de champ maximum afin d'obtenir une valeur grossière de l'azimut de l'objet; caractérisé en ce que - on détermine la valeur exacte de l'angle d'azimut au moyen de mesures de différences de phase; - on utilise au moins deux types de capteurs (4, 6 et 5) ayant des diagrammes directionnels de rayonnement sensiblement différents dans la mesure de l'angle de site; - on mesure et on traite le rapport des signaux d'intensité de champ des différents types de capteurs (4, 6 et 5) pour déterminer une valeur grossière de l'angle de site; et - on mesure dans le plan vertical et on traite par le calcul la différence de phase entre les signaux des capteurs pour déterminer le site avec une meilleure résolution. 7. Procédé conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que la mesure dans le plan de site utilise des éléments formant capteurs (5) ayant un diagramme directionnel de rayonnement étroit, fixés à la partie supérieure du châssis pour capteurs (3), et des éléments formant capteurs (4, 6) ayant un diagramme directionnel de rayonnement large, fixés à la partie inférieure du châssis pour capteurs (3), de sorte que les éléments formant capteurs (5) ayant un diagramme de rayonnement étroit sont alignés pour pointer dans une directio'n plus proche de l'horizon que les éléments formant capteurs (4, 6) ayant un diagramme directionnel de rayonnement large.