Brevet FR2717907A1 — publié le 19950929

La présente invention concerne un radar de poursuite qui comprend une antenne ayant au moins une direction à gain maxi- mal, appelée ci-après la visée directe, un moyen produisant des signaux indicateurs d'une différence angulaire entre la direction d'une cible et la visée directe, et un moyen qui modifie la visée directe en fonction des signaux de façon à tendre à une réduction de cette différence. Les radars du type décrit ci-dessus souffrent d'insuf- fisances telles que le signal mentionné ci-dessus peut parfois indi- quer des variations à court terme de la position angulaire de la cible, alors que ces variations ne se produisent pas en réalité. Ceci peut être dû: (a) un "scintillement" de la cible, c'est-à-dire des variations des propriétés de réflexion de la cible lorsque celle-ci modifie sa position de vol; (b) un phéinomène de réflexion parasite qui est dé b l'existence de deux trajets pour l'émission des signaux à destination de la cible et, ou bien, le retour des signaux en provenance de la cible (ce qui peut se produire par exemple après réflexion sur la surface de la mer); et (c) un bruit thermique produit à l'intérieur du circuit récepteur. L'invention propose un radar de poursuite qui com- prend une antenne ayant au moins une visée directe, un moyen produi- sant des signaux indicateurs d'une différence angulaire entre la direction d'une cible et la visée directe, un moyen modifiant la visée en fonction des signaux de façon à tendre à urns réduction de cette différence, un moyen de commande empêchant toute modification de la visée directe en fonction de signaux qui indiquent une accé- lération angulaire de la cible supérieure à une valeur de seuil, et un moyen faisant varier le seuil de façon à maintenir constante la proportion de durée pendant laquelle le seuil est dépassé. Il a été découvert que les signaux résultant des phénomènes mentionnés ci-dessus de scintillement, de réflexion parasite et de bruit thermique donnaient naissance à des signaux reçus erronés caractéristiques d'accélérations de la cible très supérieures à l'accélération maximale pratiquement réalisable pour une cible réelle. Ainsi, en empêchant toute variation de la visée directe en fonction de signaux indiquant une accélération angulaire supérieure à la valeur de seuil, il est possible d'empêcher l'appa- rition d'inexactitudes inévitables autrement. Si une valeur de seuil est maintenue fixe, il sur- vient une difficulté lorsque le niveau de bruit est particulièrement élevé. De tels niveaux de bruit particulièrement élevés surviennent de temps à autre dans un récepteur lorsqu'il est fait appel à une commande de gain automatique. Pour un faible signal d'entrée, le facteur d'amplification est élevé, et le bruit est donc élevé lui aussi. Dans un tel cas, le moyen de commande mentionné ci-dessus fonctionne constamment en fonction du bruit thermique, si bien que le radar perd la trace de la cible. Un problème analogue se pose dans le cas o les phénomènes de scintillement de cible ou de réflexion multible sont très importants. Pour éviter cette difficulté, l'invention propose un moyen permettant de faire varier la valeur de seuil de façon que la proportion de durée pendant laquelle la valeur de seuil est dépassée tende à être maintenue constante. Il est possible de prévoir d'empêcher tout déplace- ment de la visée pendant les durées pendant lesquelles le seuil est dépassé. Toutefois, si l'on peut supposer que la cible continue de se déplacer, il vaut mieux prévoir que la visée continue de se dépla- cer dans le sens dans lequel elle était déplacé avant le dépassement du seuil. La description suivante, conçue à titre d'illustra- tion de l'invention, vise & donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur le dessin annexé qui consiste en une figure unique représentant un radar de poursuite. Le radar de poursuite"monopulse" illustré comporte des cornets émetteurs 1 et 2 d'aérien (seuls deux cornets étant représentés) qui sont connectés à une jonction hybride 3 constituée par un T magique. Des canaux de sortie 4 et 5 de somme et de diffé- rence venant de la jonction hybride 3 sont connectés & un récepteur de poursuite d'angle 6 de type connu. Puisque ces récepteurs de poursuite sont bien connus (voir par exemple l'ouvrage "Introduction to Radar Systems" de M.I. Skolnik) la description détaillée de leur structure et de leur fonctionnement ne sera pas présentée. Il suffit de savoir que, à la sortie du récepteur de poursuite 6, apparatt un signal qui est représentatif de l'angle d'erreur de visée ou du taux de variation de l'angle d'erreur de visée de l'aérien par rapport à la position d'une cible. Dans un radar de poursuite "monopulse" classique, la sortie du récepteur de poursuite 6 est connectée à un dispositif d'asservissement 7 servant à appliquer des signaux appropriés à un moteur 8 d'entraînement de l'aérien, de façon que la visée directe de l'aérien soit réglée pour tendre à minimiser l'angle d'erreur. Dans le circuit illustré, le signal de sortie 9 du récepteur 6 est transmis, via un atténuateur variable 10, à un circuit 11 produisant un signal de sortie qui représente l'accélération angu- laire de la cible par rapport à la visée directe. Le circuit 11 comporte ainsi un différentiateur si le signal de sortie 9 du récep- teur 6 représente le taux de variation de l'erreur angulaire, ou bien il comporte un différentiateur double ai le signal de sortie du20 récepteur 6 représente l'angle d'erreur. La gamme dynamique du signal de sortie du circuit 11 est comprimée par un amplificateur logarithmique 12 et est ensuite comparée dans un comparateur 13 à une valeur de seuil définie dans un circuit 14. Si le seuil est dépassé, on suppose qu'il existe une25 forte probabilité pour que le signal présent à la sortie du circuit 6 contienne une information erronée résultant d'un phénomène de scintil- lement ou de réflexion multiple. Le comparateur 13 produit alors une impulsion de sortie dont la durée est légèrement allongée dans un circuit 15 de correction de forme d'impulsion. Cette impulsion allongée30 est une impulsion d'invalidation qui amène le commutateur 16 à prendre l'état indiqué en trait interrompu sur la figure unique, auquel cas les signaux provenant du circuit 6 sont empêchés de modi- fier la visée de l'antenne. Toutefois, il n'est pas souhaitable que l'existence d'une impulsion de validation à la sortie du circuit 1535 amène la visée dans un état d'arrêt complet. Il est préférable que la visée continue d'être déplacée de la mime manière que cela était le cas avant qu'un impulsion ne soit produite par le comparateur 13. Le signal de sortie du récepteur 6 est donc stocké par un conden- sateur 17a appartenant à un circuit 17 de filtre passe-bas. Lorsque le commutateur 16 est dans la position indiquée par la ligne en trait interrompu, la valeur stockée est appliquée au dispositif d'asservissement 7 afin de continuer à déplacer la visée de la même manière que cela était le cas avant la manoeuvre du commutateur 16. Les impulsions d'invalidation émises par le circuit 15, lesquelles ont une amplitude constante mais une durée variable, sont également appliquées à un circuit 18' ayant pour fonction de produire un signal analogique de tension dont la valeur est proportionnelle au niveau moyen des impulsions d'entrée sur une durée donnée suffisam- ment longue pour comprendre plusieurs impulsions d'invalidation. Le signal de sortie du circuit 18 dépend donc de la proportion de la durée durant laquelle des impulsions de validation sont présentes. La tension de sortie du circuit 18 est comparée, dans un amplificateur différentiel 18, avec un niveau de tension fixe défini par la position de réglage d'une résistance variable 20. Le signal de sortie de l'amplificateur différentiel 19 règle la valeur de seuil définie par le circuit 14 de façon à élever ce seuil dans le cas o le signal d'entrée appliqué à l'amplificateur 19 est infé- rieur à la tension définie par la résistance 20, et inversement. L'effet de la boucle formée par les circuits 13, 15, 18, 19 et 14 est donc de régler la valeur de seuil de façon que les impulsions d'invalidation ouvrent le circuit au niveau du commutateur 16 pen- dant une proportion approximativement constante du temps, même si le signal de sortie du récepteur 6 est sérieusement affecté par des phénomènes de scintillement de la cible, de réflexion multiple, ou de bruit thermique. Le circuit 14 est conçu de façon à empêcher que la valeur de seuil ne soit réglée en deçà de la valeur d'accélération angulaire qui peut être atteinte par une cible. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'ima- giner, à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I ON S 1 - Radar de poursuite comprenant une antenne (1, 2) ayant au moins une visée directe, un moyen (3, 6) produisant des signaux indicateurs d'une différence angulaire entre la direction d'une cible et la visée directe, un moyen (7, 8) modifiant la visée directe en fonction des signaux de façon à tendre à une réduction de cette différence, le radar étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de commande (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) qui empêche toute modification de la visée en réponse à des signaux indiquant une accélération angulaire de la cible supérieure à une valeur de seuil, et un moyen (17, 18, 19) faisant varier la valeur de seuil de façon à maintenir constante la proportion de durée pen- dant laquelle la valeur de seuil est dépassée. 2 - Radar selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande est conçu de façon que, lorsque la valeur de seuil est dépassée, il laisse la visée continuer son déplacement dans le sens dans lequel elle était déplacée avant que la valeur de seuil ne soit dépassée.