Brevet FR2983973A1 — publié le 20130614

Système et procédé de détection et de localisation d'au moins un objet La présente invention concerne un système de détection et de localisation d'objets utilisant un ou plusieurs radars émettant des ondes 5 électromagnétiques, et permettant d'éviter que les objets à localiser ne puissent détecter les ondes électromagnétiques émises. Elle s'applique dans le domaine de la détection et de la localisation d'objets en particulier pour des applications militaires ou toutes autres applications pour lesquelles la discrétion du système de détection et de localisation est nécessaire. En plus 10 d'être un moyen pour rendre discret le système de détection et de localisation, c'est aussi une contre-contre-mesure car la détection du radar du système par l'objet n'étant plus possible, il n'est plus capable de le brouiller. Il est connu pour détecter et localiser des objets situés dans 15 l'environnement, des systèmes utilisant l'émission d'ondes électromagnétiques. Ces ondes électromagnétiques vont alors être réfléchies par les objets environnants et le retour de ces ondes réfléchies vers le système permet la détection et la localisation des objets. Cependant les ondes électromagnétiques émises par le système peuvent être détectées par 20 l'objet et celui-ci peut alors localiser le système en utilisant différents procédés physiques. Cette localisation, par l'objet, peut alors poser des problèmes de discrétion. La présente invention vise notamment à remédier à ce problème en proposant un système de détection et de localisation d'objets évitant que 25 les objets à détecter et à localiser ne puissent détecter les ondes électromagnétiques émises. Ainsi il est proposé selon un aspect de l'invention un système de détection et de localisation d'au moins un objet, ledit objet étant muni de premiers moyens radar émettant des premières ondes électromagnétiques et 30 de premiers moyens de détection de radars, ledit système comprenant des deuxièmes moyens radar émettant des deuxièmes ondes électromagnétiques. Le système comprend également des deuxièmes moyens de détection de radars adaptés pour la détection desdites premières ondes électromagnétiques émises par ledit premier moyen radar et pour la détermination de premiers paramètres des premières ondes électromagnétiques comprenant tout ou partie des premiers intervalles temporels futurs à utiliser par l'émission des futures premières ondes électromagnétiques. Le système comprend aussi des moyens d'estimation du temps de propagation d'une onde électromagnétique entre lesdits deuxièmes moyens radar et lesdits premiers moyens de détection de radars. Le système comprend de plus des moyens de modification de seconds paramètres desdites deuxièmes ondes électromagnétiques adaptés pour que les deuxièmes intervalles temporels à utiliser par l'émission des futures deuxièmes ondes électromagnétiques soient compris dans tout ou partie desdits premiers intervalles temporels compensés dudit temps de propagation de façon que lesdites secondes ondes électromagnétiques soient reçues simultanément auxdites premières ondes électromagnétiques par lesdits premiers moyens de détection. 15 Ce système permet de détecter et de localiser des objets présents dans l'environnement tout en évitant que ces derniers ne puissent détecter les ondes électromagnétiques servant à la localisation. Selon un mode de réalisation lesdits premiers paramètres comprennent tout ou partie des premières bandes de fréquences utilisées 20 pour l'émission desdites premières ondes électromagnétiques, et lesdits seconds paramètres comprennent tout ou partie des deuxièmes bandes de fréquences utilisées pour l'émission desdites deuxièmes ondes électromagnétiques. La bande de fréquence est considérée comme le couple 25 fréquence centrale plus étalement spectral associé à un signal donné. Cette caractéristique technique apporte donc l'avantage de pouvoir adapter le système au premier détecteur de radar présent sur les objets à localiser. Ceci afin de minimiser la probabilité d'interception, par ledit premier détecteur de radar compris dans l'objet, des ondes 30 électromagnétiques émises par le système. Selon un mode de réalisation, lesdits seconds moyens de modification sont adaptés pour que ladite ou lesdites deuxièmes bandes de fréquences soient incluses dans ladite ou lesdites premières bandes de fréquences. Cette caractéristique technique permet d'améliorer la discrétion de la localisation des objets réalisée par le second moyen radar du système. Cette amélioration est réalisée en adaptant le second moyen d'émission radar du système pour effectuer une émission dans la ou les bandes de fréquences dans lesquelles les premiers moyens d'émission de l'objet fonctionnent. En effet dans ces bandes de fréquences les premiers moyens de détection de radars de l'objet ne peuvent généralement pas faire de détections en raison de la gêne causée par les premières ondes électromagnétiques émises par le premier moyen radar. Selon un mode de réalisation lesdits seconds moyens de modification comprennent une base de données permettant de mettre en relation lesdits premiers paramètres et ladite ou lesdites deuxièmes bandes de fréquences. Cette caractéristique technique permet de limiter les contraintes sur les bandes de fréquence que doit savoir gérer le deuxième moyen radar du système. En effet elle permet, si le premier détecteur de radar de l'objet n'offre pas une bonne sélectivité en fréquence, d'utiliser plus de bandes de fréquence qu'uniquement les bandes de fréquence utilisées par les premiers moyens radar de l'objet. Avantageusement le système comprend des moyens de sélection d'au moins un objet parmi un ensemble d'objet détectés et dans lequel lesdits moyens de modification sont adaptés pour modifier lesdits deuxièmes paramètres à partir de premiers paramètres dudit objet sélectionné. Avantageusement le procédé de détection et de localisation d'au moins un objet, ledit objet étant muni de premiers moyens radar émettant des premières ondes électromagnétiques et de premiers moyens de détection de radars, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détection de radars adaptée pour la détection desdites premières ondes électromagnétiques émises par ledit objet et pour la détermination des premiers paramètres des premières ondes électromagnétiques comprenant tout ou partie des premiers intervalles temporels futurs utilisés par l'émission des futures premières ondes électromagnétiques. Le procédé comprend également une étape d'estimation du temps de propagation d'une onde électromagnétique entre lesdits deuxièmes moyens radar et lesdits premiers moyens de détection de radars. Le procédé comprend de plus une étape de 2 983 9 73 4 modification des seconds paramètres desdites deuxièmes ondes électromagnétiques de façon à ce que les deuxièmes intervalles temporels à utiliser par l'émission des futures deuxièmes ondes électromagnétiques soient compris dans tout ou partie desdits premiers intervalles temporels 5 compensés dudit temps de propagation de façon à ce que lesdites secondes ondes électromagnétiques soient reçues simultanément auxdites premières ondes électromagnétiques par lesdits premiers moyens de détection. Enfin le procédé comprend une étape d'émission radar en utilisant lesdits deuxièmes paramètres. 10 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée faite à titre d'exemple non limitatif et à l'aide des figures parmi lesquelles : - La figure 1 présente un premier mode de réalisation du système suivant 15 un aspect de l'invention. - La figure 2 présente un deuxième mode de réalisation du système suivant un aspect de l'invention. Le système 101, tel que présenté figure 1, comporte un premier 20 radar 102 et un dispositif 103 de détection de radars présent dans un objet à localiser 104. Ledit objet 104 comporte également un premier radar 105 et un détecteur de radar 106. Le premier radar 105 présent dans l'objet à détecter provoque des perturbations sur le premier détecteur de radar 106, durant les émissions du radar 105. Suivant le type du premier détecteur de radar 106 25 utilisé par l'objet, ces perturbations peuvent impacter l'ensemble des fréquences ou uniquement les bandes de fréquences utilisées par le radar. Ces perturbations viennent du fait que les puissances des ondes émises par le premier radar de l'objet sont reçues, par le premier détecteur de radar de l'objet, avec une grande puissance, ce qui ne lui permettent pas de détecter 30 les autres ondes électromagnétiques, en provenance du deuxième radar du système et reçues avec une faible puissance. Donc, pour éviter ces émissions puissantes et saturantes, le premier radar de l'objet envoie des signaux de synchronisation, ou de coupure, au premier détecteur de radar de façon à couper sa réception durant les émissions des dispositifs radar. Afin de na pas être détecté, il est donc optimal que le système émette les ondes électromagnétiques dans les mêmes intervalles temporels que l'émission des ondes électromagnétiques émises par l'objet. En effet, dans ce cas le premier dispositif de détection de radars de l'objet est saturé par les propres ondes électromagnétiques émises par l'objet et le premier détecteur de radar de l'objet ne pourra pas détecter les ondes électromagnétiques du système. Il est aussi possible que le premier dispositif de détection de radars de l'objet soit rendu inactif par l'envoi d'un signal d'interruption (blanking en anglais) par les premiers moyens radar. Le deuxième détecteur de radar permet également de déterminer les paramètres utilisés par le premier émetteur radar 105 de l'objet. Les paramètres déterminés comprennent en particulier la ou les bandes de fréquences utilisées par le premier radar 105 et les intervalles temporels futurs à utiliser par le deuxième dispositif radar pour l'émission de ses ondes électromagnétiques. La détermination de ces intervalles temporels futurs se fait en écoutant les intervalles temporels d'émission utilisés par les premiers moyens radar 105 et en supposant que les intervalles temporels d'émission des premiers moyens radar 105 sont périodiques. Un module d'estimation du temps de propagation 107 est également présent pour compenser ledit temps de propagation et permettre au système d'envoyer les ondes électromagnétiques en avance. Ce calcul du temps de propagation peut être réalisé à partir de la distance entre le système et l'objet, et en utilisant l'équation t=d/c (dans cette équation t est le temps de propagation entre le système et l'objet, c est la vitesse des ondes électromagnétiques et d la distance séparant le système de l'objet à localiser). Afin d'obtenir ce temps de propagation, il est nécessaire d'obtenir une première mesure de la distance entre le système et l'objet. Cette première mesure est réalisable par le système tel que décrit, dans lequel l'asservissement des paramètres des deuxièmes moyens radar sur les paramètres des premiers moyens radar est désactivé. Comme le second radar n'est pas asservi sur le premier radar, ce deuxième radar est alors détectable. Lorsque cette première mesure est obtenue, il est possible de mettre à jour la distance entre le système et l'objet en utilisant les moyens et procédés décrits dans l'invention. Cette compensation du temps de propagation permet l'arrivée simultanée des ondes électromagnétiques du système et des ondes électromagnétiques propre à l'objet sur le premier détecteur de radar de l'objet. Compte tenu des temps de propagation, ce système ne fonctionne que si les intervalles temporelles d'émission du radar de l'objet sont prédictibles pour arriver à envoyer les ondes radar du système uniquement durant les intervalles d'émission du radar de l'objet et ainsi inhiber complètement la réception du deuxième radar du système par le premier détecteur de radar de l'objet. Un dispositif de modification des paramètres 108 calcule alors les paramètres à utiliser pour l'émission des ondes électromagnétiques par le système, en particulier il va déterminer les intervalles temporels d'émission à utiliser pour émettre les dites ondes. Ces intervalles temporels correspondent aux intervalles à utiliser par l'objet pour l'émission du deuxième moyen radar 105, compensés du temps de propagation. La deuxième bande de fréquence utilisée par le système pour l'émission de ses ondes est alors la première bande de fréquence utilisée par l'objet pour l'émission de ses propres ondes électromagnétiques. Enfin un dispositif de sélection, 109 permet de sélectionner les objets à détecter sans que l'objet ne puisse détecter les ondes électromagnétiques émises par le système. Ce dispositif peut être utilisé directement par un utilisateur humain via une interface homme-machine, ou bien peut être utilisé par un autre système ou dispositif via une interface définie. La figure 2 présente une variante du système 101 de la figure 1. Le système comporte l'ensemble des dispositifs du premier mode de réalisation présenté figure 1. Le système suivant ce mode de réalisation présente de plus une base de données 201. Cette base de données décrit comment le premier détecteur de radars de l'objet se protège des émissions du premier radar de l'objet. Cette protection dépend de la découpe de la bande de fréquence utilisable par le premier détecteur de radar en sous-bandes de fréquence matérielles (correspondant à la partition matérielle de la bande de fréquence totale en sous-bandes de fréquence au moyen de filtres matériels). Par exemple un détecteur détectant dans une bande de fréquence de 2 à 18GHz peut être conçu avec deux filtres permettant de filtrer deux sous-bandes : une sous-bande 2 à 6GHz et une autre sous-bande de 6 à 18GHz. Toutefois, son fonctionnement requiert un minimum de recouvrement entre les deux sous-bandes de fréquence pour assurer une détection sans discontinuité. Aussi, il est défini, par exemple, une sous- bande de fréquence 1 allant de 2 à 6,2GHz et une sous-bande de fréquence 2 allant de 5,8 à 18GHz. Une émission à 3GHz gêne uniquement la sous-bande de fréquence 1, une émission à 9GHz gêne uniquement la sous-bande de fréquence 2, mais une émission entre 5,8 et 6,2GHz gêne la sous- bande de fréquence 1 et la sous-bande de fréquence 2. Cette base de données peut également contenir les allongements des phases de coupure de réception du premier détecteur de radar par rapport à la durée d'émission par le premier radar. En effet, l'environnement immédiat d'un premier radar de l'objet (la plate-forme elle-même, et la mer en naval) réfléchit l'émission directe et ce retour de cette réflexion au premier moyen de détection de radars peut arriver après la fin effective de l'émission par le premier radar, à cause du retard de propagation. Ces données ne sont pas issues des mesures réalisées par les deuxièmes moyens de détection de radars, elles le sont essentiellement de la connaissance qu'on peut avoir des systèmes adverses et d'hypothèses et projections qui peuvent être faites. Cette base de donnée permet donc une mise en correspondance entre les paramètres des premières ondes électromagnétiques émises par l'objet et les premières bandes de fréquences que le premier détecteur de radar 106 de l'objet ne peut pas écouter durant les phases d'émission du premier dispositif radar 105 de l'objet. Cette base de données est renseignée dans une phase précédente à celle de l'exploitation du système. L'utilisation de cette base de données permet au système 101 d'utiliser un plus grand nombre de bandes de fréquences (en effet il n'utilisera plus uniquement les bandes de fréquences utilisées par l'émetteur radar 105), et ainsi limiter les contraintes sur les bandes de fréquence que doit savoir gérer les deuxièmes moyens radar du système. REVENDICATIONS1. Système (101) de détection et de localisation d'au moins un objet (104), ledit objet étant muni de premiers moyens (105) radars émettant des premières ondes électromagnétiques et de premiers moyens (106) de détection de radars, ledit système comprenant des deuxièmes moyens (102) radar émettant des deuxièmes ondes électromagnétiques, caractérisé en ce qu'il comprend : - des deuxièmes moyens de détection de radars (103) adaptés pour la détection desdites premières ondes électromagnétiques émises par ledit premier moyen radar et pour la détermination de premiers paramètres des premières ondes électromagnétiques comportant tout ou partie des premiers intervalles temporels futurs utilisés par l'émission des futures premières ondes électromagnétiques, - des moyens d'estimation (107) du temps de propagation d'une onde électromagnétique entre lesdits deuxièmes moyens radar et lesdits premiers moyens de détection de radars, - des moyens de modification (109) de seconds paramètres desdites deuxièmes ondes électromagnétiques adaptés pour que les deuxièmes intervalles temporels à utiliser par l'émission des futures deuxièmes ondes électromagnétiques soient compris dans tout ou partie desdits premiers intervalles temporels compensés dudit temps de propagation de façon que lesdites secondes ondes électromagnétiques soient reçues simultanément auxdites premières ondes électromagnétiques par lesdits premiers moyens de détection. 2. Système selon la revendication 1 dans lequel lesdits premiers paramètres comprennent tout ou partie des premières bandes de fréquences utilisées pour l'émission desdites premières ondes électromagnétiques, et dans lequel lesdits seconds paramètres comprennent tout ou partie des deuxièmes bandes de fréquences utilisées pour l'émission desdites deuxièmes ondes électromagnétiques. 3. Système suivant la revendication 2 dans lequel lesdits seconds moyens de modification sont adaptés pour que ladite ou lesdites deuxièmesbandes de fréquences soient incluses dans ladite ou lesdites premières bandes de fréquences. 4. Système suivant la revendication 2 ou 3 dans lequel lesdits seconds moyens de modification comprennent une base de données (201) permettant de mettre en relation lesdits premiers paramètres et ladite ou lesdites deuxièmes bandes de fréquences. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4 comprenant des moyens de sélection (109) d'au moins un objet parmi un ensemble d'objets détectés et dans lequel lesdits moyens de modification sont adaptés pour modifier lesdits deuxièmes paramètres à partir de premiers paramètres dudit objet sélectionné. 6. Procédé de détection et de localisation d'au moins un objet, ledit objet étant muni de premiers moyens radar émettant des premières ondes électromagnétiques et de premiers moyens de détection de radars, caractérisé en ce qu'il comprend : - une étape de détection de radars adaptée pour la détection desdites premières ondes électromagnétiques émises par ledit objet et pour la détermination des premiers paramètres des premières ondes électromagnétiques comprenant tout ou partie des premiers intervalles temporels futurs à utiliser par l'émission des futures premières ondes électromagnétiques, - une étape d'estimation du temps de propagation d'une onde électromagnétique entre lesdits deuxièmes moyens radar et lesdits premiers moyens de détection de radars, - une étape de modification des seconds paramètres desdites deuxièmes ondes électromagnétiques de façon à ce que les deuxièmes intervalles temporels à utiliser par l'émission des futures deuxièmes ondes électromagnétiques soient compris dans tout ou partie desdits premiers intervalles temporels compensés dudit temps de propagation de façon à ce que lesdites secondes ondes électromagnétiques soient reçues simultanément auxditespremières ondes électromagnétiques par lesdits premiers moyens de détection, - une étape d'émission radar en utilisant lesdits deuxièmes paramètres.5