Brevet FR2685492A1 — publié le 19930625

Montage utilisé pour prédire une trajectoire de vol L'invention concerne un montage permet- tant de prédire une trajectoire de vol à partir des coordonnées du lieu d'un objet volant manoeuvrant, moyen- nant l'utilisation d'un dispositif de repérage et com- portant des circuits permettant de lisser les données de la cible. La poursuite d'objets volants et la lut- te contre ces derniers requièrent une mesure permanente de la position instantanée de l'objet grâce à des capteurs appropriés La mesure peut être réalisée au moyen d'un repérage actif ou passif Les données de mesure du lieu sont déterminées dans un système de coordonnées, dont le point de référence représente en général le dispo- sitif de repérage Dans le domaine militaire, la para- de apportée à une menace introduite par des objets volants, au moyen d'une lutte contre ces derniers, requiert l'établissement d'une prédiction de la trajec- toire de vol, qui est déterminée à partir des valeurs mesurées de la distance, de l'azimut et de la hauteur, moyennant l'utilisation de calculateurs de conduite de tir En raison des durées finies de vol des missiles, le calcul de valeurs de visée en avant de la cible est en outre nécessaire lors de la lutte contre des objets25 volants La visée en avant de la cible est déterminée à partir des données de la trajectoire de vol de l'ob- jet volant et des données de la balistique. La mesure du lieu est en général entachée d'erreurs en raison de diverses influences, par exemple en raison de bruitsde mesure superposés Pour détermi- ner les grandeurs d'état concernant le lieu, la vitesse et l'accélération de l'objet, il faut introduire dans le calcul un nombre assez élevé, dépendant de la quali- té des mesures individuelles, de valeurs de mesure qui conduisent finalement à un lissage des données, par exemple au moyen d'une formation de la valeur moyenne ou d'un filtrage Ces dispositions provoquent en prin- cipe un vieillissement des données filtrées Cela signi- fie, pour la détermination des données de vol, que des variations d'état de la cible volante sont identifiées uniquement après un certain retard qui dépend des cons- tantes des filtres Si un objet à mesurer se déplace non pas selon une trajectoire rectiligne, mais curvili- gnes, il apparaît lors de la prédiction de la trajectoi- re de vol, des erreurs systématiques qui influent de façon importante sur la probabilité de coup au but. Jusqu'à présent l'amélioration de la prévision de la trajectoire de vol a été obtenue grâce au fait que les données de la trajectoire de vol sont lissées en parallèle dans deux filtres possédant des constantes de temps différentes Un circuit d'exploi- tation appropriée décide de celui des deux filtres qui est le mieux adapté à l'état de vol instantané. Les données initiales de ce filtre seront alors utili- sées pour le traitement ultérieur, par exemple pour le calcul de la visée en avant de la cible Dans ce dis- positif le problème consistant à agencer le circuit d'exploitation de manière que l'on puisse identifier de façon sûre une manoeuvre, n'est pas résolu Assuré- ment,un filtrage, même avec une constante de temps optimale, fournit de toutes manières un retard et par conséquent on ne peut éviter un vieillissement des données. L'invention a pour but d'améliorer, dans un dispositif indiqué plus haut, la prévision concernant la trajectoire de vol, moyennant une réduction supplémen- taire du vieillissement des données de l'objet volant Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que la fréquence Doppler, qui est obtenue à partir des données lissées de la vitesse d'un objet volant,est comparée dans un circuit comparateur à la fréquence Doppler actuelle obtenue directement par analysedela fréquence du signal d'écho et qu'une modification de la fréquence différentiel- le est évaluée en tant que critère d'identification d'une manoeuvre. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence au dessin annexé qui représente le schéma-bloc d'un dispositif conforme à l'in- vention permettant d'améliorer le calcul de visée en avant de la cible. Le radar de poursuite de cibles, qui est désigné par ZR sur la figure, délivre les coordonnées polaires des données de la cible avec l'angle d'azimut, l'angle d'élévation et la distance d'un objet volant, par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numérique ADW, à un filtre de lissage GF Les composantes Vx, Vy, Vz de la vitesse d'un système de coordonnées rectangulaires sont déterminées à partir des données lissées, qui sont affectées d'un retard plus ou moins important, et ensuite la vitesse radiale VR de l'objet volant et la fréquence Doppler fl en résultant sont déterminées dans un circuit de calcul RS Parallèlement à cette opération, une fréquen- ce Doppler f 2 approximativement non retardée est formée directement à partir de l'écho fourni par la cible dans le radar de poursuite de cibles ZR, grâce au fait que le35 signal d'écho est soumis à une analyse de fréquences, par exemple dans un dispositif réalisant une transformation de Fourier rapide Ensuite on forme, dans un circuit compara- teur VS (module d'exploitation), la différence entre la valeurconservée-,de la fréquence Doppler f 1 et la fréquence 5 Doppler actuelle f 2, qui est un critère pour la qualité instantanée des données calculées de la trajectoire de vol. Si la différence est nulle, il n'existe aucun écart de pré- vision Si une différence constante est déterminée, il existe une erreur constante dans la trajectoire de vol cal-10 culée Une différence variable est le signe d'une manoeuvre en vol de l'objet volant Une modification de cette diffé- rence est utilisée par l'intermédiaire d'une ligne de com- mande SL, comme signal de commande permettant de mieux adapter les filtres à la dynamique de l'objet volant, ce15 qui provoque une variation des constantes des filtres Les valeurs des constantes des filtres peuvent être commutées par échelons ou bien être commandées en fonction de la variation de la différence des fréquences Doppler (fl f 2) ou en fonction de la dérivée de la différence. Les éléments de circuit servant au lis- sage des données de l'objet volant et au calcul de la vi- tesse radiale ou de la fréquence Doppler des données lis- sées ainsi que le circuit comparateur servant à la forma- tion de la différence entre les fréquences Doppler fl et25 f 2 peuvent être réalisés à l'aide d'un calculateur commun. REVENDICATIONS 1 Montage permettant de préire la tra- jectoire de vol à partir des coordonnées du lieu d'un objet volant manoeuvrant, moyennant l'utilisation d'un dispositif de repérage et comportant des circuits per- mettant de lisser les données de la cible, caractérisé par le fait que la fréquence Doppler (fl), qui est obte- nue à partir des données lissées de la vitesse d'un ob- jet volant,est comparéedans un circuit comparateur (VS) à la fréquence Doppler (f 2) actuelle obtenue directement par analyse de la fréquence du signal d'écho et qu'une modification de la fréquence différentielle est évaluée en tant que critère d'identification d'une manoeuvre. 2 Montage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les filtres (GF) utilisés pour lisser les données de lieu sont adaptés à la dyna- mique d'un objet volant moyennant une commutation des constantes des filtres, dans le cas d'une modifica- tion de la différence des fréquences Doppler (fl, f 2). 3 Montage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les constantes des filtres (GF) utilisés pour lisser les données de lieu sont com- mandées de façon continue en fonction de la variation de la différence des fréquences Doppler (fi et f 2). 4; Montage suivant1 'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé par le fait que les fil- tres de lissage (GF), le circuit (VS) servant à calculer la fréquence Doppler (fl) et le circuit comparateur (VS) servant à former la différence font partie d'un calcula- teur.