Brevet FR3040804A1 — publié le 20170310

PROCEDE D'AIDE A L'INTERPRETATION DES INFORMATIONS DE DETECTION AFFICHEES SUR UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE D'UN SYSTEME DE TRAITEMENT ASSOCIE A UN RADAR AEROPORTE ; SYSTEME DE TRAITEMENT ASSOCIE La présente invention concerne le domaine des radars aéroportés et des systèmes de traitement associés à de tels radars. Actuellement, quand un radar travaille dans une zone où l'environnement perturbe fortement la détection, son système de traitement remonte un nombre important d'informations de détection vers l'opérateur du radar. Ces informations sont affichées sur un dispositif d'affichage du système, tel qu'un écran. Cependant, dans le cas où aucune information de détection n'est remontée par le système de traitement, l'opérateur ne peut pas savoir si réellement il n'y a pas de cible à détecter dans la zone observable par le radar, ou si le radar ne peut pas détecter la cible à cause d'une mauvaise programmation du radar ou à cause des conditions d'acquisition qui empêchent le radar de détecter la cible (la cible n'étant pas discriminante du « fouillis » causé par l'environnement). Ainsi, l'opérateur n'est pas capable de trancher entre l'une ou l'autre de ces deux hypothèses et doit donc en sélectionner une avec une probabilité non nulle de se tromper : soit il fait confiance au mode de fonctionnement programmé du radar en considérant qu'il n'y a pas de cible dans la zone de recherche, mais il prend alors le risque de ne pas remplir sa mission ; soit il modifie les réglages du radar et observe à nouveau la zone de recherche, mais il perd alors un temps précieux dans le cas où il n'y a effectivement pas de cible dans cette zone. L'invention a pour but de palier à ce problème. Pour cela, l'invention a pour objet un procédé d'aide à l'interprétation des informations de détection affichées sur un dispositif d'affichage d'un système de traitement associé à un radar aéroporté, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - choisir une catégorie de cibles d'intérêt ; - calculer en temps réel une capacité de détection du radar en fonction de la catégorie de cibles choisie ; et, - afficher la capacité de détection calculée sur le dispositif d'affichage. 3040804 2 Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : le procédé comporte une étape consistant à définir un mode de 5 fonctionnement pour le radar en fonction de la catégorie de cibles d'intérêt, la capacité de détection du radar étant calculée en fonction du mode de fonctionnement défini pour le radar et de la catégorie de cibles choisie ; l'étape consistant à calculer une capacité de détection du radar comporte un calcul d'une probabilité de détection d'une cible appartenant à la catégorie de cibles 10 choisie, en tenant compte des conditions d'environnement de détection ; la zone observable par le radar étant subdivisée en une pluralité de pavés, l'étape consistant à calculer une capacité de détection du radar consiste alors à déterminer une probabilité de détection pour chacun desdits pavés ; l'étape consistant à afficher la capacité de détection met en oeuvre une 15 fonction de valorisation de la capacité de détection calculée, propre à générer un graphique représentatif de ladite capacité de détection calculée ; le graphique est un graphique à deux dimensions propre à être superposé à une représentation géographique d'une zone observable par le radar ; et une catégorie de cibles d'intérêt étant définie par une pluralité d'attributs, 20 l'étape consistant à choisir une catégorie de cibles d'intérêt consiste à saisir une valeur pour chacun desdits attributs, la pluralité d'attribut comportant au moins un attribut parmi le type de la cible, la classe de la cible, la vitesse de la cible et la taille de la cible. L'invention a également pour objet système de traitement associé à un radar aéroporté, caractérisé en ce qu'il comporte, pour la mise en oeuvre d'un procédé 25 précédent : - une interface de saisie permettant à un opérateur de choisir une catégorie de cibles d'intérêt ; - une unité de calcul programmée pour calculer une capacité de détection du radar en fonction de la catégorie de cibles choisie ; et, 30 - un dispositif d'affichage pour l'affichage de la capacité de détection calculée et des informations de détection du radar L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre illustratif et non limitatif, d'un exemple de réalisation, faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation sous forme de blocs du procédé d'aide selon l'invention ; 3040804 3 - la figure 2 est une représentation d'une interface graphique permettant à l'opérateur de choisir une catégorie de cibles d'intérêt ; - la figure 3 est une représentation de l'écran de l'opérateur comportant un graphique représentatif de la capacité de détection du radar pour une première catégorie 5 de cibles et la figure 4 est une représentation de l'écran de l'opérateur comportant un graphique représentatif de la capacité de détection du radar pour une seconde catégorie de cibles plus difficile à détecter, différente de la première. La mise en oeuvre du procédé d'aide à l'interprétation des informations de détection affichées sur un dispositif d'affichage d'un système de traitement associé au 10 radar a pour finalité d'indiquer à l'opérateur, en temps réel, si une catégorie de cibles est détectable par le radar dans sa configuration courante et pour les conditions d'acquisition courantes compte tenu de l'environnement tel qu'observé par le radar. Un mode de réalisation de ce procédé d'aide va être décrit en relation avec la figure 1. 15 Le procédé d'aide 100 débute par une étape 110 au cours de laquelle l'opérateur choisit une catégorie de cibles d'intérêt pour laquelle il souhaite connaître la capacité de détection courante du radar. Une catégorie de cibles est définie par plusieurs attributs caractéristiques, comme la taille de la cible « TARGET SIZE » (petit, moyen, grand, ...), le type de la cible « TARGET 20 TYPE » (rapide, lent, ...) et/ou la classe de la cible « TARGET CLASS » (porte-avion, frégate, ...). La figure 2 représente une interface graphique affichée sur l'écran de l'opérateur et qui lui permet d'effectuer simplement ce choix. Dans cet exemple, un menu comportant autant de sous-menus déroulants que d'attributs permet de faciliter la sélection par 25 l'opérateur des valeurs des différents attributs de manière à définir une catégorie de cibles d'intérêt, « TARGET CATEGORY ». Par exemple le sous-menu associé à l'attribut classe de la cible, « TARGET CLASS», comporte les valeurs jetski, « JETSKI » ; bateau de survie, « LIFE BOAT ; bateau rapide, « FAST BOAT » ; sous-marin, « SUBMARINE » ; ainsi que d'autres 30 valeurs, non représentées sur la figure 2, telles que frégate, « FRIGATE » ; porte-avions « AIRCRAFT CARRIER » ; bateau générique de taille moyenne, « GENERIC MEDIUM SIZED » ; bateau générique de grande taille, « GENERIC LARGE SIZED ». Lorsqu'aucun choix particulier quant à la valeur d'un attribut n'est effectué par l'opérateur, la valeur indéterminée, « ALL », est affichée. 35 A l'issue de la sélection des valeurs des attributs, l'opérateur valide son choix en cliquant sur le bouton de validation « APPLY». 3040804 4 Le procédé 100 se poursuit de préférence par l'étape 120 de choix du mode de fonctionnement du radar. De préférence, il s'agit d'un choix automatique compte tenu de la catégorie de cibles d'intérêt venant d'être choisie par l'opérateur. Il peut en variante s'agir d'un choix laissé à l'opérateur. C'est ce qui est représenté sur le menu de la figure 5 2, où le premier sous-menu déroulant permet à l'opérateur de définir le mode de fonctionnement du radar. Puis, à l'étape 130, le système de traitement calcule la capacité de détection du radar, en fonction de la catégorie de cibles choisie et, éventuellement, en fonction du mode de fonctionnement choisi pour le radar. 10 Cette étape de calcul prend en compte la position instantanée de l'aéronef portant le radar et l'environnement de détection courant. Par environnement de détection, on entend ici les différentes sources de bruit pouvant perturber la détection de la cible, tel que le fouillis de mer. Avantageusement, la zone géographique observable par le radar à l'instant 15 courant est découpée en pavés distance/azimut et une capacité de détection est calculée pour chacun de ces pavés. Dans un mode de réalisation préféré, cette étape consiste à calculer une probabilité de détection de la catégorie de cibles recherchées. La probabilité de détection dans un pavé élémentaire dépend de l'environnement 20 de détection dans ce pavé, tel que détecté par le radar dans une sous-étape 132 d'acquisition. La probabilité de détection peut ensuite être calculée dans une étape 134 de manière théorique, en supposant que le fouillis de mer est distribué selon une loi statistique, par exemple une « loi K », et en estimant alors les paramètres de cette 25 distribution à partir des acquisitions faites par le radar à l'étape 132. On peut alors en déduire un seuil de détection pour une probabilité de fausse alarme donnée et une surface équivalente radar (SER) minimale détectable, qui dépend de la catégorie de cibles choisie par l'opérateur. Une probabilité de détection est finalement calculée, comme par exemple décrit dans le document FR 2 971 057 Al. 30 L'étape 134 conduit donc à une valeur de probabilité par pavé de la zone observable compte tenu de la catégorie de cibles d'intérêt et des conditions opérationnelles courantes du radar. Dans une étape finale 140, la probabilité de détection est affichée sur l'écran de l'opérateur. 35 Plusieurs manière d'afficher l'information de capacité de détection du radar sur l'écran son envisageable. De préférence, la capacité de détection est rendue sous la 3040804 5 forme d'un graphique pouvant être affiché en surimpression sur la représentation en 2D de la zone observable sur laquelle les informations de détection délivrées par le système de traitement sont affichées. Avantageusement une cartographie de la zone observable est également affichée, en fond d'écran. 5 Pour la génération de ce graphique, une fonction de valorisation est utilisée pour retranscrire les valeurs de la probabilité de détection en des informations graphiques facilement interprétables par l'opérateur. Différentes fonctions de valorisation, qui diffèrent les unes des autres par des critères de valorisation, peuvent être utilisées. 10 Par exemple, une fonction de valorisation est utilisée qui retranscrit les valeurs de probabilité de détection selon une échelle de couleurs : vert pour une probabilité optimale de détection d'une cible appartenant à la catégorie de cibles choisie, par exemple supérieure à 0,95 ; orange pour une probabilité de détection médiocre, par exemple entre 0,05 et 0,95 ; et bleu pour une probabilité de détection nulle, par exemple inférieure à 15 0,05. Une image virtuelle est alors générée en affectant une couleur à chaque pavé de la zone observable. Cette image virtuelle est affichée à l'écran. Les figures 3 et 4 représentent, superposée à une carte, la probabilité de détection 20 de deux catégories de cibles différentes, dans une zone d'observation circulaire autour de la position instantanée de l'aéronef portant le radar, et compte tenu des conditions d'environnement (identiques pour les deux figures) rencontrées à l'instant courant dans cette zone. Sur ces figures, l'échelle de couleurs est représentée par des hachures différentes : la valeur « 1 » correspondant à la couleur verte ; « 0,5 », à la couleur 25 orange ; et « 0 », à la couleur bleu. Ainsi, le présent procédé permet de valoriser l'affichage des informations de détection acquises par le radar, en y associant, de manière claire et lisible, une probabilité de détection dans la zone observable. L'opérateur connait ainsi exactement la capacité du radar, à l'instant présent, à 30 détecter une catégorie de cibles particulière, compte tenu du mode de fonctionnement du radar et des conditions environnementales observées. L'enrichissement de l'affichage constitue une aide à la décision. Cela permet de résoudre la problématique de savoir si, dans la zone de recherche, un radar est capable de détecter une cible maritime spécifique. 35 L'opérateur possède donc une connaissance précise et fiable de la situation tactique (présence ou non de cible) de nature à lui permettre de remplir efficacement la 3040804 6 mission qui lui est attribuée, notamment de détecter plus rapidement une cible particulière. Par exemple, si au cours du survol d'une zone, le radar s'avère être incapable de détecter une cible particulière, par exemple à cause d'une mer trop forte ou d'une mauvaise orientation de l'antenne du radar par rapport au vent, le plan de vol de 5 l'aéronef est modifier pour qu'il se déplace vers une zone dans laquelle la capacité de détection du radar sera plus élevée. On optimise ainsi l'utilisation des ressources et la probabilité de réussite de la mission opérationnelle. Pour l'opérateur, la mise en oeuvre de ce procédé d'aide permet une diminution de sa charge de travail et de la tension nerveuse durant la réalisation de la mission. 10 Le procédé venant d'être décrit est destiné à être mis en oeuvre par les systèmes de traitement ou d'exploitation associés à des radars aéroportés de surveillance et/ou de patrouille maritime. REVENDICATIONS1.- Procédé d'aide à l'interprétation des informations de détection affichées sur un dispositif d'affichage d'un système de traitement associé à un radar aéroporté, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - choisir (110) une catégorie de cibles d'intérêt ; - calculer en temps réel (130) une capacité de détection du radar en fonction de la catégorie de cibles choisie ; et, - afficher (140) la capacité de détection calculée sur le dispositif d'affichage. 2.- Procédé selon la revendication 1, comportant, en outre, une étape consistant à définir (120) un mode de fonctionnement pour le radar en fonction de la catégorie de cibles d'intérêt, la capacité de détection du radar étant calculée en fonction du mode de fonctionnement défini pour le radar et de la catégorie de cibles choisie. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l'étape consistant à calculer (130) une capacité de détection du radar comporte un calcul d'une probabilité de détection d'une cible appartenant à la catégorie de cibles choisie, en tenant compte des conditions d'environnement de détection. 4.- Procédé selon la revendication 3, dans lequel, une zone observable par le radar étant subdivisée en une pluralité de pavés, l'étape consistant à calculer (130) une capacité de détection du radar consiste alors à déterminer une probabilité de détection pour chacun desdits pavés. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape consistant à afficher (140) la capacité de détection met en oeuvre une fonction de valorisation de la capacité de détection calculée, propre à générer un graphique représentatif de ladite capacité de détection calculée. 6.- Procédé selon la revendication 5, dans lequel le graphique est un graphique à deux dimensions propre à être superposé à une représentation géographique d'une zone observable par le radar. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, une catégorie de cibles d'intérêt étant définie par une pluralité d'attributs, l'étape 3040804 8 consistant à choisir (120) une catégorie de cibles d'intérêt consiste à saisir une valeur pour chacun desdits attributs, la pluralité d'attribut comportant au moins un attribut parmi le type de la cible, la classe de la cible, la vitesse de la cible et la taille de la cible. 5 8.- Système de traitement associé à un radar aéroporté, caractérisé en ce qu'il comporte, pour la mise en oeuvre d'un procédé d'aide conforme à l'une quelconque des revendications précédentes : - une interface de saisie permettant à un opérateur de choisir une catégorie de cibles d'intérêt ; 10 - une unité de calcul programmée pour calculer une capacité de détection du radar en fonction de la catégorie de cibles choisie ; et, - un dispositif d'affichage pour l'affichage de la capacité de détection calculée et des informations de détection du radar.