Brevet FR2769097A1 — publié le 19990402

i 2769097 L'invention concerne la radiolocalisation de sources électromagnétiques terrestres par satellites. Les systèmes actuels de radiolocalisation par satellites mettent en oeuvre des constellations de satellites et plus particulièrement des satellites à défilement comme cela est connu pour les système ARGOS ou COSPAS-SARSAT ou encore GPS. Le but de l'invention est de proposer un système plus simple.de radiolocalisation d'une source électromagnétique terrestre, requérant moins de satellites, et pouvant être évolutif. Un autre but de l'invention est de proposer un système permettant une localisation instantanée et permanente d'une source électromagnétique dans une zone terrestre ayant une étendue assez importante. A cet effet, I'invention a pour objet un système de radiolocalisation d'une source électromagnétique terrestre à base d'au moins un satellite apte à détecter de façon permanente les émissions électromagnétiques de cette source, caractérisé en ce que ce satellite est mis sur une orbite de géosynchronisme inclinée. Grâce à une telle orbite, on peut obtenir une visibilité permanente par le biais d'un seul satellite d'une zone terrestre relativement importante. La forme et l'étendue de cette zone de visibilité est fonction de l'inclinaison de l'orbite de géosynchronisme et de son excentricité. Une inclinaison d'une dizaine de degrés 2 0 par rapport au plan équatorial permet d'obtenir une zone de visibilité permanente quasi circulaire ce qui est favorable à la précision de la localisation et à sa rapidité, que la source à localiser soit mobile ou immobile. La localisation peut être faite par mesure angulaire si un seul satellite est utilisé dans le système ou par traitement d'une différence de temps d'arrivée des émissions de la source si deux ou plus de satellites sont utilisés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit illustrée par les dessins. Les figures 1 à 3 illustrent très schématiquement différents exemples de traces au sol correspondant à des zones de visibilité. La figure 4 illustre très schématiquement un système de radiolocalisation selon l'invention à base d'un seul satellite géosynchrone. La figure 5 illustre très schématiquement un système de radiolocalisation selon l'invention à base de deux satellites géosynchrones. La figure 6 illustre très schématiquement un système de radiolocalisation 3 5 selon l'invention à base de trois satellites géosynchrones. 2 2769097 Figures 1 à 3, on a représenté des exemples de traces au sol ou zones de visibilité d'un satellite pour différentes orbites de géosynchronisme. Chaque trace au sol correspond à un ensemble de points terrestres, vus en projection au centre O de la terre, survolés par le satellite pendant une période de révolution. Les orbites de géosynchronisme correspondant aux traces au sol des figures 1 à 3 ont toute la même inclinaison, par exemple 10 , et sont bien connues en mécanique spatiale. Comme cela est bien connue, I'excentricité de l'orbite et la position du périgée et de l'apogée par rapport au plan équatorial modifient l'étendue et la position de la trace au sol. Dans les exemples, l'orbite qui correspond à la trace 2A est circulaire. Les orbites qui correspondent aux traces 2B et 2C sont excentriques. L'orbite qui correspond à la trace 2B privilégie en plus une zone de visibilité située dans l'hémisphère nord par une position adéquate de son apogée. Figure 4, un système de localisation selon l'invention à base d'un seul satellite Si géosynchrone sur une orbite telle que 2D permet de faire une localisation d'une source telle que 3 par des mesures angulaires. Plus particulièrement, plusieurs mesures angulaires successives de la direction d'arrivée des émissions électromagnétiques T1 de la source 3 (vue du satellite) au cours d'une période de révolution du satellite, permettent de localiser cette source de façon très précise même si la source est immobile. En variante sur la figure 5, le système de localisation selon l'invention comprend deux satellites géosynchrones S1 et S2 mis sur une orbite identique 2D. Ces deux satellites sont déphasés de 180 pour former une base d'interférométrie qui tourne de 90 toutes les 6 heures. Chaque satellite mesure le temps d'arrivée du signal, T1 pour le satellite S1 et T2 pour le satellite S2, émis par la source 3. La différence de temps dérivée de ces mesures sert à localiser la source 3. Ce principe de radiolocalisation par interférométrie est décrit en détail dans l'article 'DESIGNING CLUSTERS OF SATELLITES FOR RADIOLOCALISATION PURPOSES' Publication MAAS Astrodynamics Specialist Conference - HALIFAX 14-17 AUGUST 1995. On notera que dans cette configuration, les deux satellites doivent effectuer des mesures instantanés synchronisées. La figure 6 illustre encore une variante du système de radiolocalisation selon l'invention à trois satellites géosynchrones S1,S2,S3 déphasés entre eux de 120 sur une orbite identique. Chaque satellite mesure encore le temps d'arrivée des émissions de la source 3 (représentées par T1 à T3) et de la de 120 sur une orbite identique. Chaque satellite mesure encore le temps d'arrivée des émissions de la source 3 (représentées par T1 à T3) et de la différence de ces mesures est dérivée la position de la source 3. Dans ce mode de réalisation, les trois satellites forment deux bases indépendantes d'interférométrie. Par conséquent, par un triplet de mesures instantanées, on peut localiser de façon immédiate la source 3 si celle-ci est à une altitude connue. L'invention s'étend à un système de radiolocalisation à base de plus de trois satellites géosynchrones, l'augmentation du nombre de satellites permettant d'accroître la précision de la localisation. On notera que ces satellites géosynchrones sont vus de manière permanente au sol et par conséquent il est possible d'utiliser des charges utiles transparentes et d'effectuer les opérations complexes de traitement des mesures au sol. De la sorte le segment spatial reste relativement simple. 4 2769097 REVENDICATIONS 1/ Un système de radiolocalisation d'une source électromagnétique terrestre (3) à base d'au moins un satellite (S1,S2,S3) apte à détecter de façon permanente les émissions électromagnétiques de la source, caractérisé en ce que ce satellite est mis sur une orbite de géosynchronisme (2D) inclinée. 2/ Le système selon la revendication 1, dans lequel la radiolocalisation de la source se fait à partir de mesures angulaires de la direction d'arrivée des émissions électromagnétiques de la source vue par le satellite au cours d'une période de révolution du satellite. 3/ Le système selon la revendication 1, comprenant deux satellites mis sur une même orbite de géosynchronisme (2D), ces satellites étant déphasés de 180 sur cette orbite. 4/ Le système selon la revendication 1, comprenant trois satellites mis sur une même orbite de géosynchronisme (2D), ces satellites étant déphasés de entre eux sur cette orbite. / Le système selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel la radiolocalisation de la source se fait à partir de mesures interférométriques au cours d'une période de révolution des satellites.