Brevet FR2940429A1 — publié le 20100625

CAPTEUR MULTI-UTILISATEURS La présente invention se rapporte à l'utilisation des informations diffusées par un capteur vers plusieurs utilisateurs et ceci de manière indépendante. Elle est applicable dans le domaine des capteurs de façon générale, et plus particulièrement, mais non limitativement, des capteurs délivrant des signaux vidéo. Les capteurs radars sont composés de plusieurs fonctions élémentaires : asservissement d'antenne, émission, réception, traitement du signal, pistage, génération de la vidéo radar et une interface homme-machine par utilisateur. Les architectures des radars multi-utilisateurs actuels sont basées uniquement sur une séparation entre la partie interface homme-machine et les autres fonctions. Le rôle de l'interface homme-machine étant de pouvoir commander les capteurs (exemple le radar) et de recevoir les informations transmises par les capteurs (dans le cas du radar : la vidéo brute, les cibles, les pistes, des images SAR ou ISAR etc.) et enfin d'afficher à l'utilisateur les informations qu'il sélectionne. Un des inconvénients de ce type d'architecture est de dupliquer des fonctions et de complexifier le radar à chaque fois qu'un utilisateur requiert une information différente de celle des autres utilisateurs. Le bloc-diagramme de la figure 1 donne un exemple d'architecture radar à deux postes opérateurs affichant la même vidéo brute radar. Dans cet exemple, le radar est disposé sur un mobile porteur (aéronef ou engin terrestre). Ce radar comporte essentiellement : un émetteur de puissance 1, relié à une antenne 2, et dont la forme d'onde est pilotée par un pilote 3. Les échos reçus par l'antenne 2 sont transmis à un récepteur 4 dont le signal issu de la démodulation est également piloté par le pilote 3. Ce récepteur 4 a également une fonction de synchronisation des données reçues. Ces éléments 2 à 4 sont supervisés par un dispositif 5 de gestion de leurs fonctions (gestion du système radar, de l'interface externe avec le porteur, et de l'asservissement de l'antenne). Le dispositif 5 est supervisé par un dispositif 6 de contrôle-commande, qui peut être associé à une interface homme-machine maître (non représentée), et il reçoit des informations du porteur et d'une centrale de navigation. La sortie du récepteur 4 est reliée à un dispositif 7 de traitement de signal et/ou d'image et à un dispositif 8 de génération de signal vidéo brut auquel est également relié le dispositif 7. Le dispositif 7 est relié par ailleurs à un dispositif 9 de pistage (poursuite de cible). Les informations de vidéo brute (issues de 8), de cibles et/ou d'images (issues de 7) et de pistes (issues de 9) sont envoyées à des postes d'opérateur 10 et 11 constituant chacun une interface homme-machine. La figure 2 montre un exemple de modification de cette architecture lorsque chaque opérateur a la possibilité d'afficher une vidéo brute radar différente (échelle, centrage, orientation,...). Sur cette figure 2, les mêmes éléments que ceux représentés en figure 1 sont affectés des mêmes références numériques. La différence essentielle entre les architectures de ces deux figures réside dans les dispositifs de génération de vidéo brute : alors qu'en figure 1, il n'y a qu'un seul dispositif 8 de génération de vidéo brute, l'architecture de la figure 2 comporte deux tels dispositifs 8A et 8B, chacun d'eux étant relié à un seul poste d'opérateur. Ainsi, le dispositif 8A est relié au poste 10, tandis que le dispositif 8B est relié au poste 11. Il apparaît clairement que dans le cas où il est nécessaire de générer des vidéos différentes, par exemple pour deux utilisateurs, cette fonctionnalité supplémentaire doit être implémentée dans le capteur radar. Ceci conduit à une multitude de configurations en fonction des demandes des clients. La vidéo ne sert que d'illustration. Le même raisonnement peut être repris avec le traitement du signal, le pistage ou la génération d'images SAR / ISAR. La raison principale du choix de cette architecture est liée à la quantité très importante d'informations en sortie du récepteur radar et au faible débit des bus utilisés actuellement dans les radars. Le traitement radar consiste donc à extraire l'information utile à l'utilisateur au plus près du récepteur radar et ainsi de diminuer la quantité d'informations nécessaires à l'opérateur. L'inconvénient de cette approche est qu'elle nécessite d'avoir pour tous les utilisateurs les mêmes critères de sélection de l'information utile. Si ce n'est pas le cas, il est nécessaire d'implémenter ces nouvelles sélections au plus près du récepteur, impliquant comme expliqué précédemment une nouvelle configuration du capteur. La présente invention a pour objet un système capteur devant être relié à plusieurs postes d'utilisateurs, et ceci de manière indépendante pour chacun de ces postes, ce système étant le plus simple possible, en particulier lorsqu'au moins une partie des utilisateurs désire disposer de fonctions et informations spécifiques à leur poste, et facilement adaptable aux évolutions des matériels et aux exigences des différents clients. Le système conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un capteur ou un ensemble de capteurs directement relié à tous les postes d'utilisateurs, ce capteur ou ensemble de capteurs comportant des moyens de traitement communs à l'ensemble des informations envoyées aux postes. De façon avantageuse, chacun des postes d'au moins une partie de ces postes comporte des moyens de traitement spécifique des exigences du poste considéré. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'un au moins des postes d'utilisateurs comporte des moyens d'enregistrement des informations des capteurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, le capteur ou l'ensemble de capteurs, est relié par une liaison à haut débit aux différents postes d'utilisateurs. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel : la figure 1, décrite ci-dessus, est un bloc-diagramme simplifié d'un système de l'art antérieur, - la figure 2, également décrite ci-dessus, est un bloc-diagramme d'une variante connue du système de la figure 1, et - la figure 3 est un bloc-diagramme d'un système conforme à l'invention. La présente invention est décrite ci-dessous en référence à un système radar aéroporté, mais il est bien entendu qu'elle peut être mise en oeuvre dans des systèmes semblables tels que des lidars ou des sonars, ou bien des systèmes tout à fait 30 différents tels que des systèmes implantés dans des salles de réception de signaux d'engins spatiaux ou des salles de contrôle de processus industriels, à condition que 25 ces systèmes comportent un capteur (ou une source d'informations, ou un ensemble de capteurs) devant être relié à plusieurs postes d'utilisateurs dont au moins une partie n'ont pas les mêmes exigences en termes de fonctionnalités et/ou de formes ou natures d'informations. Dans la présente description, le terme � capteur � désigne toute forme ou nature de capteur, qu'il soit relativement simple comme une caméra vidéo, ou bien un système complexe comme un radar ou un lidar, ce capteur pouvant également être un terminal de réception de signaux, tels que de la vidéo provenant de différentes caméras, et chargé de répartir ces signaux à plusieurs postes de travail. Un des objectifs de l'invention est de proposer une solution permettant de diffuser l'information la plus exhaustive possible à chaque utilisateur et de transférer le traitement de cette information à chaque poste constituant une interface homme-machine. On obtient de cette manière un capteur dénommé par la suite �capteur radar minimal �, indépendant du nombre d'utilisateurs et des fonctionnalités associées aux informations diffusées aux différents postes. On a schématisé en figure 3 un mode de réalisation d'un système conforme à l'invention. Les mêmes éléments que ceux représentés en figures 1 et 2 sont affectés des mêmes références numériques. Ces éléments communs sont les éléments 1 à 6 et constituent l'ensemble dénommé ici �capteur radar minimal �. L'architecture de ce capteur minimal est déterminée de façon que les signaux qu'il délivre puissent être exploités par l'ensemble des postes d'utilisateurs, chacun de ces postes appliquant à ces signaux un traitement spécifique des exigences du poste. Il est toutefois bien entendu que tous les traitements de signal communs à l'ensemble des postes, dans la configuration actuelle ou prévisible du système, sont effectués dans le capteur minimal (par exemple mise en forme des signaux d'antenne, sélection de la forme d'onde, transposition de fréquence, émission de puissance, réception hyperfréquences, transposition de bande de réception, codage, compression d'impulsions, mise en forme des données, synchronisation des données avec les informations antenne et porteur , ... ), seuls les traitements spécifiques (ou susceptibles de le devenir) à au moins une partie des postes ne sont pas effectués dans le capteur radar minimal (choix de certaines régions de l'espace, centrage, orientation, zoom, FFT, pistage, gel de la vidéo, remise à zéro de la vidéo, choix de la palette de couleurs, génération image SAR ou ISAR, classification ...). Ce mode de réalisation de la figure 3 comporte deux postes d'opérateurs, mais il est bien entendu qu'il peut en comporter bien davantage. Ce nombre de postes n'a pas de limite théorique. Dans le cas illustré ici de deux postes d'opérateurs radar, ces postes affichent des vidéos indépendantes entre elles (filtrage de certaines informations dans un seul des deux postes, zooms différents, ...), mais qui sont évidemment issues du même récepteur 4. La différence essentielle entre le système de l'invention et ceux des figures 1 et 2 réside dans l'architecture des éléments branchés en aval du récepteur 4. Dans le cas du système de l'invention, la sortie du récepteur 4 est directement reliée à chacun des deux postes d'opérateur 12 et 13. Chacun de ces deux postes incorpore les parties de traitements spécifiques à son utilisation et qui étaient effectuées, avec éventuellement d'autres traitements (qui ne sont pas nécessaires au poste considéré) par les fonctions 7, 8 (ou 8A, 8B) et 9 des systèmes des figures 1 ou 2, par exemple les traitements de signal et/ou d'image, de génération vidéo. Cette architecture permet à chaque poste d'avoir son propre traitement. La configuration du capteur radar minimal est unique quels que soient le nombre d'opérateurs et des fonctionnalités associées à chaque poste opérateur. Il est à noter que le déploiement d'une architecture de ce type sur un porteur mobile peut être rapide, la configuration élémentaire consistant uniquement à mettre en oeuvre le contrôle commande du capteur, l'interface capteur avec le porteur, le capteur et un moyen d'enregistrement. Ce moyen d'enregistrement est disposé en lieu et place d'un poste utilisateur. Cette configuration minimaliste permet d'acquérir au plus tôt des signaux réels sur un porteur et de les utiliser pour la mise au point des algorithmes du poste opérateur. De plus, le rejeu en temps réel de ces données sur un poste d'opérateur permet de valider complètement les différentes fonctionnalités de cette configuration, minimisant ainsi les risques en intégration finale. Un des autres objectifs de l'invention est de délivrer au client une configuration existante au plus vite, et, plus tard, des fonctionnalités nouvelles qui lui sont nécessaires pour ses missions. L'invention permet de remplir cet objectif grâce à l'utilisation d'un enregistreur remplaçant un poste d'utilisateur ou branché en parallèle avec un des postes d'utilisateurs, en procédant aux étapes suivantes :acquisition des données pour les nouvelles fonctionnalités, mise au point sur un simulateur à partir de ces données, implémentation au sol de ces fonctionnalités sur le futur poste utilisateur, validation par rejeu en temps réel sur le poste utilisateur, puis intégration finale sur le porteur. Ces architectures conformes à l'invention sont aujourd'hui réalisables grâce à l'augmentation des débits des bus de communications. Par haut débit, on entend un débit d'au moins 2 Gbits/s. Des normes comme le FPDP, serial FPDP, Ethernet Gigabit sont des candidats à la diffusion d'information à haut débit. Les développements actuels montrent que dans le futur ces débits seront encore supérieurs, permettant ainsi de repousser les limites des bus actuels. REVENDICATIONS1. Système capteur devant être relié à plusieurs postes d'utilisateurs, de manière indépendante pour chacun de ces postes, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur ou un ensemble de capteurs directement relié à tous les postes d'utilisateurs, ce capteur ou ensemble de capteurs comportant des moyens de traitement communs à l'ensemble des informations envoyées aux postes. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des postes d'au moins une partie de ces postes comporte des moyens de traitement spécifique des exigences du poste considéré. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'un au moins des postes d'utilisateurs comporte des moyens d'enregistrement des informations des capteurs. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur ou l'ensemble de capteurs, est relié par une liaison à haut débit aux différents postes d'utilisateurs. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la liaison à haut débit a un débit d'au moins 2 Gbits/s. 6. Système selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la liaison à haut débit est de l'un des types suivants : FPDP, serial FPDP, Gigabit Ethernet. 7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un système radar.