Brevet FR3056765A1 — publié le 20180330

PROCEDE DE CARACTERISATION PAR UN INSTRUMENT RADAR DEFILANT D'UNE CIBLE EN POSITION ET EN REFLECTIVITE La présente invention concerne un procédé de caractérisation d'une cible, étendue ou ponctuelle, active ou passive, en position et ou en réflectivité, par un instrument radar fonctionnant en altimètre, et un programme d'ordinateur de mise en oeuvre du procédé. Le procédé de l'invention, couplé à la fourniture d'images optiques ou radar à synthèse d'ouverture par un instrument Radar défilant à Synthèse d'Ouverture (RSO ou SAR en anglais pour Synthetic Aperture Radar), trouve des applications intéressantes en hydrologie, en permettant notamment de déterminer, en plus des contours, des altitudes de surfaces de zones d'eau, par exemple des zones d'eau maritimes côtières, des rivières, des retenues d'eau artificielles, ou des lacs naturels. Le procédé selon l'invention permet des applications nouvelles d'altimétrie, comme par exemple des relevés topographiques de surfaces d'eau à des altitudes différentes ou de structures artificielles (comme des barrages d'eau). En effet, les méthodes classiques d'altimétrie permettent essentiellement de caractériser, avec une grande précision, des topographies de larges surfaces d'eau, telles que les océans ou les mers. Ces méthodes classiques présentent l'inconvénient de ne pas être adaptées et performantes lorsque les zones d'eau sont restreintes en surface et situées au voisinage de zones terrestres. En effet, le signal radar d'altimétrie, réfléchi par une cible d'eau, qui est étendue (mais reste limitée par la taille du faisceau radar fortement focalisé), et qui est bordée par de la terre, est perturbé par des signaux parasites, créés par l'existence de réflexions de nature très différentes ou l'absence de réflexion par les zones de terre entourant les surfaces d'eau et qui rendent les modèles analytiques de Brown et de Haynes inappropriés. Par ailleurs, en raison du volume élevé des données brutes recueillies par l'instrument radar d'altimétrie et du débit limité de la liaison de télémesures entre le satellite et la station terrestre de réception des télémesures, les données brutes constituées par les échos élémentaires reçues par l'instrument radar sont prétraitées à bord du satellite en des échos moyennés, qui sont ensuite envoyés au sol. Dans chacun des échos moyennés, des échos élémentaires en nombre relativement élevé ont été accumulés. Hors, l'instrument radar n'est pas optimisé pour des surfaces d'eau et l'accumulation peut, alors, être réalisée de manière non optimale, avec glissement des échos, ce qui n'est jamais pris en compte dans les traitements actuels. 3056765 2 Ainsi, les procédés actuels d'estimation de distance et/ou de réflectivité d'une cible d'eau entourée de terre, exploitant des données de mesures, prétraitées et retransmises au sol, ne permettent pas d'atteindre les précisions obtenues avec des cibles intégrées dans de large zones d'eau. 5 Le problème technique est de fournir un procédé d'estimation de la distance et/ou de la réflectivité d'une cible d'eau entourée de terre, appelée cible hydrologique, exploitant les données de télémesures d'un instrument radar d'altimétrie défilant, et dont la précision de mesure est améliorée par rapport aux procédés utilisés actuellement. A cet effet l'invention a pour objet un procédé de calibration d'une cible selon au 10 moins une grandeur caractéristique de la cible, mis en oeuvre par un instrument radar, caractérisé en ce qu'il consiste, d'une part, à acquérir une pluralité de signaux de souscalibration de mesure, au moyen de l'instrument radar, lors du survol de la cible, et, d'autre part, à simuler, de manière itérative jusqu'au respect d'un critère de convergence, l'acquisition de la pluralité de signaux de calibration au moyen d'un modèle de simulation 15 du fonctionnement de l'instrument radar au cours de l'observation de la cible, la simulation permettant de calculer des signaux de sous calibration de simulation, le modèle de simulation comportant au moins un paramètre libre à estimer relatif à un biais affectant la grandeur caractéristique de la cible, une valeur du paramètre libre étant corrigée à chaque itération de la simulation en fonction d'un écart entre les signaux de sous 20 calibration de mesure et les signaux de sous-calibration de simulation. Le procédé de caractérisation consiste donc à simuler le fonctionnement de l'instrument radar lorsqu'il survole une cible étendue constituée d'une surface d'eau. Le modèle utilisé pour cette simulation tient compte de la trajectoire suivie par l'instrument radar, la position et la réflectivité de la cible, les caractéristiques d'émission et de 25 réception de l'instrument radar, les instants d'émission d'une impulsion, de réception de l'écho correspondant et d'émission de la réplique, les prétraitements effectués sur les échos reçus pour générer un signal de sous échantillonnage transmis au sol. Le modèle est spécifique d'une caractérisation de la cible en ce qu'il comporte un ensemble de paramètres libres correspondant chacun à une propriété de la cible et 30 susceptible d'affecter les mesures réalisées par l'instrument radar, en particulier les biais affectant une position de la cible, une réflectivité de la cible, etc. Au sol, l'analyse des signaux de sous échantillonnage de mesure transmis par l'instrument radar et ceux de simulation obtenus au moyen du modèle de simulation permettent, par l'application d'un algorithme d'analyse adapté, d'estimer la valeur du ou 35 de chaque biais de caractérisation affectant les mesures faites par l'instrument radar. 3056765 3 Le ou les biais de caractérisation estimés sont ensuite utilisés pour corriger les données de mesure délivrées par l'instrument radar. En se fondant sur une modélisation adaptée, le procédé selon l'invention permet de déterminer avec une précision élevée les caractéristiques de la cible. 5 Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé comporte l'une ou plusieurs des caractéristique suivantes : Au moins une grandeur caractéristique de la cible est, dans le cas une cible ponctuelle, une position géographique et des paramètres de transmission de la source ponctuelle correspondante, et, dans le cas d'une cible étendue, des 10 positions et des paramètres de transmission de chaque source ponctuelle d'un ensemble de sources ponctuelles équivalent à ladite cible étendue. L'acquisition d'une pluralité de signaux de sous-calibration de mesure consiste à : émettre et recevoir suivant un motif temporel, répété avec une période de motif et alternant une fenêtre d'émission, au cours de laquelle une impulsion 15 d'émission ayant une largeur de bande et une période d'émission est émise depuis l'instrument radar vers ladite cible, et une fenêtre de réception, au cours de laquelle un écho est reçu par l'instrument radar, ledit écho correspondant à une impulsion d'émission émise dans une fenêtre d'émission d'un motif temporel distant du motif temporel auquel appartient la fenêtre de réception 20 courante selon un profil temporel de retard attendu ; corréler l'écho reçu avec une réplique associée à l'impulsion d'émission correspondante ; échantillonner l'écho corrélé selon une période d'échantillonnage inverse de la largeur de bande de l'impulsion d'émission correspondante et une fenêtre d'acquisition, et effectuer une transformée de Fourier des échantillons obtenus pour former un 25 écho échantillonné en composantes fréquentielles ; déterminer un signal de sous-calibration de mesure en moyennant un groupe d'échos échantillonnés contenus dans une fenêtre de sous-calibration, qui est répétée dans le temps, chaque fenêtre de sous-calibration étant repérée par un rang et incluant un nombre prédéterminé de fenêtres d'acquisition ; et transmettre à une station 30 terrestre, par des moyens de télémesure adaptés, les signaux de sous- calibration de mesure. Le profil temporel de retard attendu utilisé par l'instrument radar est également transmis à la station terrestre. L'une quelconque des revendications précédentes, comprend les étapes 35 consistant à fournir un modèle de simulation du fonctionnement de l'instrument radar au cours de l'observation de ladite cible, comportant, outre au moins un 3056765 4 paramètre libre de biais, une pluralité de paramètres de configuration, qui sont instanciés à des valeurs fixes, le modèle de simulation étant apte à simuler chaque écho reçu dans une fenêtre de sous-calibration quelconque, à estimer le ou chaque paramètre libre de manière itérative en simulant, sur la base du 5 modèle de simulation, des échos corrélés dans la fenêtre de sous-calibration de rang courant en prenant en compte des valeurs courantes du ou de chaque paramètre libre, puis en déterminant un signal de sous-calibration de simulation pour le rang courant en moyennant une partie ou la totalité des échos corrélés simulés ; en calculant un écart entre le signal de sous- 10 calibration de mesure et le signal de sous-calibration de simulation de même rang; en déterminant une portion de droite de régression linéaire sur une pluralité de points, chaque point ayant, pour abscisse, le rang de la fenêtre de sous-calibration correspondante, et pour ordonnée, l'écart calculé pour ledit rang, et en calculant une distance séparant la portion de droite et la pluralité de 15 points ; puis vérifier un critère de convergence sur l'estimation du ou de chaque paramètre libre, et tant que le critère de convergence n'est pas vérifié, corriger les valeurs courantes du ou des paramètres libres et répéter les étapes d'estimation, et dès que le critère de convergence est vérifié, fournir les valeurs du ou de chaque paramètre libre comme valeur du biais affectant la 20 grandeur caractéristique de la cible. L'étape de détermination de la portion de droite de régression linéaire comprend une étape de détermination d'une pente et d'une ordonnée moyenne de ladite portion de droite, et, dans l'étape de correction, la correction des valeurs courantes du ou des paramètres libres dépend de la 25 pente et de l'ordonnée moyenne. L'écart entre le signal de sous-calibration de mesure et le signal de souscalibration de simulation de même rang est une distance du type distance quadratique améliorée, produit de corrélation amélioré, estimateur à maximum de vraisemblance, ou écart algébrique de séparation fine de centres de gravité. 30 La distance étant du type distance quadratique améliorée, le procédé comprend les étapes consistant à remplacer un vecteur du signal de souscalibration de mesure par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d'échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de mesure, la valeur de 35 ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d'échantillonnage consécutives correspondantes ; à 3056765 5 remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de simulation par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d'échantillonnage consécutives du vecteur du signal de souscalibration de simulation, la valeur de ladite composante supplémentaire étant 5 déterminée par interpolation des valeurs de composantes d'échantillonnage consécutives correspondantes ; et à calculer la distance quadratique entre le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de mesure et le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de simulation de même rang. La distance étant du type produit quadratique améliorée, le procédé comprend 10 les étapes consistant à remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de mesure par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d'échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de mesure, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de 15 composantes d'échantillonnage consécutives correspondantes ; à remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de simulation par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d'échantillonnage consécutives du vecteur du signal de souscalibration de simulation, la valeur de ladite composante supplémentaire étant 20 déterminée par interpolation des valeurs de composantes d'échantillonnage consécutives correspondantes ; et à calculer un produit de corrélation entre le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de mesure et le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de simulation de même rang. La distance étant du type écart algébrique par séparation fine des centres de 25 gravité, le procédé comprend les étapes consistant à déterminer un centre de gravité du signal de sous-calibration de mesure et l'abscisse dudit centre de gravité; à déterminer un centre de gravité du signal de sous-calibration simulé et abscisse dudit centre de gravité ; à calculer l'écart algébrique en tant que différence entre l'abscisse du centre de gravité du signal de sous-calibration de 30 mesure et l'abscisse du centre de gravité du signal de sous-calibration de simulation de même rang. L'invention a également pour objet un programme d'ordinateur de mise en oeuvre du procédé comprenant un jeu d'instructions aptes à être exécutées par un ordinateur, le jeu d'instructions permettant la mise en oeuvre du procédé précédent. 3056765 6 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un unique mode de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple illustratif et non limitatif, la description étant faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue d'un système d'altimétrie et de ses composantes pour la 5 mise en oeuvre du procédé d'estimation de la distance et de la réflectivité selon l'invention ; - la Figure 2 est une vue d'un chronogramme en émission-réception de l'instrument radar d'altimétrie fonctionnant en mode de mesure d'échos élémentaires ; - la Figure 3 est une vue de l'architecture détaillée du système d'altimétrie décrit à 10 la Figure 1 ; - la Figure 4 est une vue d'un exemple de forme d'onde d'une impulsion d'émission ou de sa réplique ; - la Figure 5 est une représentation fréquentielle d'un écho élémentaire de mesure corrélé et échantillonné ; 15 - la Figure 6 est un ordinogramme du procédé d'estimation selon l'invention ; - la Figure 7 est un ordinogramme détaillé de l'étape de traitement des signaux de sous-statistique du procédé d'estimation décrit la Figure 6 ; - la Figure 8 est un mode de réalisation d'une étape du procédé représenté à la Figue 7; 20 - les Figure 9, 10, 11, et 12 sont des résultats de l'étape décrite à la Figure 8 ; - la Figure 13 est une représentation fréquentielle de la simulation d'un écho élémentaire de mesure corrélé et échantillonné par l'instrument radar pour une cible maritime ; - la Figure 14 est une représentation fréquentielle d'un signal de sous- statistique 25 simulé, moyennant des échos élémentaires de mesure corrélés tels que décrits à la Figure 13 ; - les Figures 15 à 17 sont des signaux de retour radar moyennés, appelés par la suite échos moyennés, tels que mesurés par l'instrument radar, pour une cible se comportant comme un transpondeur de calibration ; et, 30 - les Figures 18, 19 et 20 sont des comparaisons entre des échos moyennés mesurés et des échos moyennés simulés, les échos moyennés étant des résultats des étapes décrites les Figures 6, 7 et 8. Suivant la Figure 1, un système radar 100 d'altimétrie et/ou d'estimation de paramètres de rétrodiffusion d'une cible 101 disposée à la surface 102 de la Terre 35 comprend un instrument radar d'altimétrie 104 embarqué sur un satellite 106, et une 3056765 7 station terrestre 111 de réception et traitement des télémesures envoyées par l'instrument 104. La cible 101 est une zone surfacique d'eau, entourée de terres. Elle peut être décomposée en une mosaïque d'éléments 108 homogènes, ayant des aires définies, des 5 caractéristiques de rétrodiffusion identiques et des altitudes définies par un écart par rapport à une référence. Chaque élément 108 est réductible à une cible ponctuelle équivalente 109 ayant une caractéristique de rétrodiffusion équivalente à l'élément 108 associé. Ainsi, une cible 101 étendue et homogène peut être modélisée par un réseau 10 maillé de cibles ponctuelles 109 identiques et ne différant que par leur localisation géographique et dont la rétrodiffusion et l'altitude peuvent être chacune définies par un écart unique à une référence considérée. Le barycentre des cibles ponctuelles 109 est choisi comme un point de référence 110 de la cible étendue 101. 15 Le système radar 100 fonctionne de manière autonome et détermine un profil temporel de retard attendu entre l'émission d'un signal d'impulsion et la réception de l'écho correspondant. Le profil temporel de retard est utilisé pour synchroniser la génération de chaque impulsion d'émission et la corrélation de l'écho attendu par la réplique correspondant à l'impulsion d'émission. 20 En variante, il est également possible de forcer ce profil temporel en envoyant, depuis une station sol, un profil temporel prédéterminé de l'évolution de ce retard attendu. Dans tous les cas, le profil temporel de retard constitue le profil de la commande réelle de synchronisation entre la génération des impulsions d'émission et la corrélation des échos reçus. 25 Lorsque le profil temporel de retard est déterminé de manière autonome par l'instrument radar, il est essentiel que ce profil temporel de retard soit rapatrié au sol et associé aux données de mesures des échos reçus moyennés. Le traitement conjoint des données de mesure envoyées par télémesure sous forme de paquets d'échos reçus corrélés moyennés à la station terrestre 111, et du profil 30 temporel de retard, prédéterminé par la station terrestre 111 ou reçu par télémesure de l'instrument radar 104, permet de déterminer avec une grande précision au moins un paramètre estimé parmi la distance et le coefficient de rétrodiffusion de la cible 101. L'instrument radar 104 fonctionne de manière impulsionnelle avec entrelacement des créneaux d'émission et de réception. 3056765 8 La fréquence de répétition des impulsions émises, désignée par la suite par fm, est choisie à la fois pour obtenir une bonne dé-corrélation d'échos réfléchis par la cible 101, et pour obtenir un nombre d'échos suffisant afin de réduire le bruit dit de Speckle. La fréquence porteuse des signaux d'impulsion, désignée par fc, est par exemple 5 voisine de 13,6 GHz, fréquence appartenant à la bande Ku. Le satellite 106 est par exemple un satellite du type JASON, qui évolue sur une orbite basse 112 située à une altitude hsat égale à 1347 km, dont la projection sur la surface terrestre constitue une trace 114 au sol. Seulement quelques positions spatio-temporelles (P1, t1), (P2, t2), (P3, t3), (P4, 10 t4), (P5, t5), (P6, t6) du satellite 106 sont représentées sur la Figure 1 par souci de lisibilité. Les points de P1, P2, P3, P4, P5, P6 désignent des positions spatiales dans un repère universel et t1, t2, t3, t4, t5, t6 désignent des instants successifs fournis par une horloge universelle de référence. 15 Dans la Figure 1 sont superposées des images du même satellite 106 à des instants différents, ici les instants t1, t2, t3, t4, t5, t6. L'instrument radar d'altimétrie 104 est configuré dans cet exemple pour émettre un signal en bande Ku, limité en puissance d'émission à environ 10 Watts crête et 2 Watts en moyenne. 20 L'instrument 104 comprend une antenne, non représentée sur la Figure 1, fonctionnant en émission et en réception dans une même bande de fréquences ayant pour largeur de bande B. Le diagramme de l'antenne de l'instrument 104 est fortement focalisé, avec un angle d'ouverture à 3 dB d'atténuation égal typiquement à 1,28 degré. 25 Lorsque le satellite 106 se trouve sensiblement à la verticale de la cible 101, l'instrument 104 émet vers la cible 101 un signal radioélectrique sous la forme d'un créneau d'impulsions qui sont réfléchies ou réémises sous la forme d'échos élémentaires. Le signal de retour résultant de la propagation des échos depuis la cible 101 est alors capté par l'instrument 104 sous la forme d'échos élémentaires. 30 L'instrument 104 émettant et recevant alternativement un signal radioélectrique, par convention de tracé sur la Figure 1, le satellite 106 est représenté en trait plein lorsque l'instrument 104 émet, et en trait pointillé lorsque l'instrument 104 reçoit. Ici, aux instants t2, t4, t6, l'instrument 104 est en train d'émettre tandis qu'aux instants t1, t3, t5 l'instrument 104 est en train de recevoir. 3056765 9 Il est à remarquer qu'entre deux positions consécutives représentées sur la Figure 1, par exemple P2 et P3, il existe des positions intermédiaires, non représentées, dans lesquelles l'instrument 104 alterne les moments d'émission et les moments de réception. Lorsque l'instrument 104 met en oeuvre le procédé d'estimation selon l'invention, 5 l'orbite 112 parcourue par le satellite 106 est disposée par rapport à la cible 101 de sorte que la trace au sol 114 est peu éloignée de la cible 101 pendant une période de survol, typiquement de quelques secondes. La cible 101 se trouve alors dans la couverture d'un faisceau formé par le lobe principal de l'antenne radar, l'angle d'ouverture de l'antenne radar à 3 dB étant supposé ici égal à 1,28 degré. 10 Sur la Figure 1, la position (P4, t4) correspond à une distance minimale entre le satellite 106 et la cible 101. Un rayon vecteur Nadir 120 relie le satellite 106 dans cette position P4 au point Nadir de la trace 114 au sol le plus proche de la cible 101. Un rayon vecteur 122 relie le satellite 106 dans la position P4 au point barycentre 110 à la cible 101. 15 L'angle azimutal, désigné par g), est l'angle formé par les deux rayons vecteurs 120 et 122. La valeur de l'angle (j) est typiquement inférieure au demi-angle d'ouverture de l'antenne de l'instrument radar 104, c'est-à-dire ici à 1,28 degré. La cible 101, supposée ici être un bon réflecteur, ne requiert pas d'élément d'amplification et constitue une cible passive. 20 Un rayon vecteur 124, reliant le satellite 106 dans la position P2 au point barycentre 110 de la cible 101, représente le cheminement du front de l'onde transportant un signal de type impulsion émis depuis l'instrument 104 se trouvant à la position P2 à l'instant t2, jusqu'à la cible 101. Un rayon vecteur 126, reliant le point barycentre 110 de la cible 101 au satellite 25 106 dans la position P5 représente le cheminement du front d'onde transportant l'écho du signal d'impulsion émis à l'instant t2 et réfléchi par la cible 101, depuis la cible 101 où l'écho élémentaire s'est formé jusqu'à la position P5 de l'instrument 104 à l'instant t5 où l'écho élémentaire est reçu. La durée de propagation entre l'émission d'une impulsion et la réception de l'écho 30 élémentaire correspondant, lorsque le satellite 106 survole un voisinage de la cible 101, par exemple le temps mis pour parcourir la distance du rayon vecteur 124 et du rayon vecteur 126 est compris dans l'intervalle Er - Nadir ,Z Nadir ± avec '1- Nadir désignant la distance entre le point barycentre 110 de la cible 101 et le satellite 106 lorsque le satellite se trouve à l'exacte verticale du point barycentre 110, c désignant la égal à (2*h)*c, h 3056765 10 célérité de la lumière dans le vide, et /7 une fraction inférieure à 0,001 fois la valeur de Nadir ' En supposant ici que la distance h est égale à l'altitude hsat de l'orbite du satellite 106 et que l'altitude hsat est égale à 1347 km, la durée de propagation entre l'émission 5 d'une impulsion et la réception de son écho élémentaire correspondant est ainsi de l'ordre de 9 ms. En variante, la cible 101 est active. Elle comprend dans ce cas une ou des antennes de réception, une ou des antennes d'émission et un ou des amplificateurs disposés entre les antennes d'émission et de réception. 10 Suivant le chronogramme de la Figure 2, une trame 150 de fenêtres d'émission et de réception, mise en oeuvre par l'instrument 104 radar d'altimétrie comprend, par exemple entre les instants t2 et t5, une succession temporelle de motifs 152. Chaque motif 152 est composé d'une fenêtre d'émission 154 suivie d'une fenêtre de réception 156 adjacente. 15 Dans une fenêtre d'émission 154, l'instrument 104 émet une impulsion radioélectrique dans une bande de fréquence [fc-B/2, fc+B/2], et dans une fenêtre de réception 156, l'instrument 104 reçoit un signal électrique d'écho dans une bande sensiblement identique. Les durées d'un motif 152, d'une fenêtre d'émission 154, d'une fenêtre de 20 réception 156 sont désignées respectivement par la période de motif Tm, la durée d'émission T, et la durée de réception Tr. La fréquence de répétition fm d'un motif 152 est ici proche de 2000 Hz, ce qui correspond à une durée de motif Tm égale à 1/fm soit 500 ps. Cela permet une bonne dé-corrélation des échos élémentaires reçus. 25 La durée d'émission T ou la durée d'une impulsion est ici de l'ordre de 100 ps et la durée de réception Tr est proche de 400 ps. Dans une première fenêtre d'émission 160, hachurée sur la Figure 2, démarrant à partir d'un instant d'émission tem, ici égal à l'instant t2, une impulsion est émise par l'instrument 104, alors qu'il est situé ici à la position orbitale P2 décrite sur la Figure 1. 30 Dans une deuxième fenêtre de réception 162, située le plus à droite sur la Figure 2 et qui se termine à l'instant t5, le signal d'écho élémentaire correspondant à l'impulsion émise dans la première fenêtre d'émission 160 est reçu à un instant tr. La durée notée Zideal (tem) séparant les instants tem et tr est la durée de propagation aller-retour du front d'onde émis par l'instrument 104 depuis la position 3056765 11 orbitale correspondant à l'instant tem et reçu après réflexion sur la cible 101 par l'instrument 104 situé à la position orbitale correspondant à l'instant tr. Entre l'instant d'émission tem d'une impulsion et celui de réception tr de l'écho correspondant sont ici interposées 18 fenêtres de réception. 5 Il est à remarquer que pour une durée de survol d'un voisinage de la cible 101 égale à 1 seconde, respectivement 5 secondes, le créneau de réception correspondant formé par les fenêtres de réception comprend environ 2000, respectivement 10 000 fenêtres de réception. Suivant la Figure 3, le système 100 de mise en oeuvre de la mesure radar est 10 décrit de manière plus détaillée. L'instrument 104 est configuré pour émettre des impulsions d'émission vers la cible 101 sur une voie radar descendante 204, et configuré pour recevoir les échos élémentaires réfléchis par la cible 101 sur une voie radar montante 206. L'émission et la réception des signaux radar sont effectuées ici dans la même bande de fréquence au 15 travers de l'antenne radar 208, ici unique. En variante, l'émission et la réception des signaux radar sont effectuées au travers de deux antennes radar différentes, l'une fonctionnant en émission, l'autre fonctionnant en réception. L'instrument 104 est configuré pour transmettre vers la station terrestre 111 sur 20 une voie descendante 210 au travers d'une antenne de télémesure 212 des données de mesure sous la forme d'échos moyennés qui seront décrits ultérieurement. L'instrument 104 est configuré également pour transmettre vers la station terrestre 111, des informations temporelles permettant de connaître, pour chaque écho élémentaire corrélé reçu et accumulé dans un écho moyenné, l'écart réel entre l'impulsion 25 d'émission associée et la réplique correspondante, élaborées par l'instrument 104. L'instrument 104 comprend un module radar hyperfréquence 214, un module de traitement numérique 216, et un émetteur de générateur 218 raccordé à l'antenne de télémesure 212 (via éventuellement une instrumentation spécifique du satellite non représentée ici). 30 Le module radar hyperfréquence 214 comprend une unité hyperfréquence d'émission 220, une unité hyperfréquence de réception 222, et un duplexeur temporel 224 raccordé à une borne de sortie 226 à l'antenne radar 208. L'unité hyperfréquence d'émission 220 comprend, en série, un générateur d'impulsions 228 et un amplificateur de puissance d'émission 230, qui est raccordé au 35 travers d'une première borne de sortie 232, au duplexeur temporel 224. 3056765 12 Le générateur d'impulsions 228 comprend une deuxième borne de sortie 234, raccordée à l'unité hyperfréquence de réception 222 par une liaison électrique, et une borne d'entrée 236, qui est connectée au module de traitement numérique 216 pour recevoir des commandes des instants d'émission des impulsions d'émission et des 5 répliques correspondantes. Le générateur d'impulsions 228 est configuré pour fournir des impulsions d'émission vers l'antenne radar 208 et pour fournir à l'unité hyperfréquence de réception 222 des répliques d'impulsions synchrones correspondant aux impulsions d'émission selon les commandes élaborées et fournies par le module de traitement numérique 216. 10 L'instant d'émission tcr de la réplique d'impulsion correspondant à l'impulsion d'émission émise à l'instant t par rapport à une horloge embarquée à bord du satellite 106 vérifie une relation du type : tcr-t = rsyn, (t) dans laquelle r ,y',(t) est une fonction déterminée de l'instant t d'émission d'une 15 impulsion d'émission. La fonction r sync(t) est ainsi une fonction d'écart temporel de consignes réelles, à savoir la différence entre l'instant trc de la commande d'envoi de la réplique d'impulsion et l'instant t de commande de la génération de l'impulsion d'émission correspondante. De préférence, la fonction r ,ync(t) , dite profil de retard temporel, est pour chaque 20 écho moyenné, une fonction affine du temps t ayant la forme suivante : sync (t) H0(t0) + HPR*(t-t0) dans laquelle : H0(t0) désigne une constante correspondant à l'écart de commande de synchronisation de l'impulsion d'émission émise à l'instant ta ; HPR désigne une vitesse de dérive à l'instant ta, constante pour l'écho moyenné 25 correspondant ; et, ta désigne l'instant initial de chaque écho moyenné. H0(t0) et HPR(t0) dépendent de chaque écho moyenné et sont ajustées par le module de traitement numérique 116. H0(t0) varie toujours en fonction de l'écho moyenné et HPR(t0) dans le cas général varie également en fonction de l'écho moyenné. Ainsi, la fourniture des trois paramètres ta, H0(t0), HPR(t0) permet de connaître 30 exactement les instants trc réellement mis en oeuvre pour l'émission des répliques servant à la corrélation des échos reçus, en fonction des instants d'émission t des impulsions d'émission, par rapport à un signal HSAT d'une horloge de précision élevée qui est embarquée à bord du satellite 106. 3056765 13 L'unité hyperfréquence de réception 222 comprend, en série, un amplificateur à faible bruit 242, un corrélateur 244, et une chaîne d'amplification à fréquence intermédiaire 246. L'unité hyperfréquence de réception 222 comprend également une première borne 5 d'entrée 248 pour connecter l'amplificateur faible bruit 242 au duplexeur temporel 224 ; une deuxième borne d'entrée 250 pour connecter le corrélateur 244 à la borne de sortie 234 du générateur d'impulsions 228 de l'unité hyperfréquence d'émission 220 ; et une borne de sortie 252 pour connecter la chaîne d'amplification à fréquence intermédiaire 246 au module de traitement numérique 216. 10 Le corrélateur 244 est configuré pour corréler chaque écho reçu depuis l'antenne radar 208 avec une réplique d'impulsion programmée par le module de traitement numérique 216 pour être émise avec un retard r,,,,,, (t), avec t égal à une expression de la forme t0+ l*Tm, I étant un entier et Tm étant la période du motif 152 décrit dans la Figure 2. 15 Le corrélateur 244 comprend par exemple un dispositif matériel de type mélangeur. Le module de traitement numérique 216 comprend une unité 254 de formation et de fourniture d'échos moyennés, et une unité 256 de formation d'horloges, synchronisées entre elles par rapport au signal HSAT. 20 L'unité 254 est configurée pour fournir des échos moyennés à partir des échos élémentaires corrélés fournis en sortie de l'unité hyperfréquence de réception 222. L'unité 254 comprend une première borne d'entrée 260, connectée à la borne de sortie 252 de la chaîne d'amplification à fréquence intermédiaire 246 ; une première borne de sortie 264 connectée à l'émetteur de télémesures 218 ; et une première paire 266 de 25 bornes d'entrée/sortie, connectée à l'unité de formation d'horloges 256. L'unité 254 comprend, connectés en série : une unité 268 d'échantillonnage temporel de chaque écho élémentaire reçu ; une unité 269 de calcul de la transformée de Fourier ; une première mémoire tampon 270 ; un registre 272 accumulateur avec un diviseur scalaire inclus ; et une deuxième mémoire tampon 274. 30 L'unité 268 d'échantillonnage temporel de chaque écho élémentaire reçu est connectée à la chaîne d'amplification à fréquence intermédiaire 246 au travers de première borne d'entrée 260. La deuxième mémoire tampon 274 est connectée à l'émetteur de télémesures 218 au travers de la première borne de sortie 264. 35 L'unité 256 de formation des horloges comprend : une première borne d'entrée 280 pour recevoir le signal HSAT, une deuxième paire 282 de bornes d'entrée/sortie, 3056765 14 connectée à la première paire 266 de bornes d'entrée/sortie ; et une troisième borne 284 de sortie, connectée au générateur d'impulsions 228, pour fournir au générateur d'impulsions 228 des signaux de commande des instants de génération des impulsions d'émission et des répliques correspondantes. 5 L'unité 256 de formation des horloges est configurée pour déterminer les signaux de commande des instants de génération des impulsions d'émission et des répliques correspondantes en fonction du profil temporel de retard r,y',(t). Lorsque le profil temporel de retard est déterminé de manière autonome par l'instrument radar, il essentiel que ce profil temporel soit rapatrié au sol et associé aux 10 données de mesure des échos moyennés. Le module 216 de traitement numérique est ici réalisé à l'aide d'un processeur spécialisé ou d'un calculateur classique dans lequel les diverses fonctions de traitement sont réalisées par un programme informatique. En variante, le module 216 est réalisé par différents composants électroniques 15 séparés intégrant une ou plusieurs fonctions de traitement. La station terrestre 111 comprend, reliés en série, une antenne de réception 288, un récepteur 290, et un calculateur 292. Le calculateur 292 comprend une borne d'entrée 294 reliée au récepteur 290, un processeur 296 relié au récepteur 290 au travers de la borne d'entrée 294, et une 20 mémoire 298 reliée au processeur 296 par une liaison bidirectionnelle 299. Les mesures fournies par l'émetteur de télémesures 218 sont donc des données de sous-ensembles d'échos élémentaires corrélés successifs ayant fait l'objet, au travers de l'instrument radar 104, d'un traitement préalable de compression par calcul, pour chaque sous-ensemble, d'une moyenne des échos élémentaires corrélés appartenant à 25 un même sous-ensemble. Le traitement préalable de compression est nécessaire en raison du débit limité de la voie de télémesures 210, insuffisant pour permettre l'acheminement d'un volume de données comportant l'ensemble des échos élémentaires corrélés. En variante, la fonction rsync(t) est une fonction polynomiale de degré supérieur ou 30 égal à 2. En variante, l'instrument radar de l'altimétrie est embarqué à bord d'un avion ou d'un engin aéronautique et la station terrestre est remplacée par une unité de traitement embarquée, reliée à l'instrument radar d'altimètre par une liaison filaire. 3056765 15 Sur la Figure 4, la forme d'une impulsion d'émission 408 dans une fenêtre d'émission quelconque est représentée dans un repère 400 muni en abscisse d'un axe temporel 402 et en ordonnée d'un axe fréquentiel 404. La forme d'une réplique est identique à la forme de l'impulsion d'émission 408 5 correspondante. L'impulsion d'émission 408 est un signal de la forme d'une rampe de fréquences dont la fréquence varie linéairement en fonction du temps et dans l'exemple de la figure 4 de manière décroissante avec une pente désignée par k. Avec fc désignant la fréquence porteuse du signal radar, l'impulsion d'émission 10 varie linéairement depuis la fréquence maximale fc-B/2 jusqu'à la fréquence fc+B/2 sur la durée T, prise égale ici à environ 100 ps, avec B désignant la largeur de bande de la rampe, prise ici égale à environ 320 MHz. En variante, l'impulsion d'émission a une fonction de modulation différente, dont la largeur de bande est égale à B. 15 Suivant la Figure 5, une représentation fréquentielle 502 d'un écho corrélé 504, obtenu en sortie de l'unité 269 de calcul de la transformée de Fourier, est une courbe discrète de points espacés entre eux en abscisse suivant un pas fréquentiel d'échantillonnage notée Fedi. Par souci de lisibilité, la courbe a été rendue continue sur la Figure 5 par l'ajout de 20 segments d'interpolation entre les points échantillonnés en fréquence. Un exemple d'écho élémentaire corrélé 504 est représenté dans un repère cartésien ayant un axe d'abscisse fréquentiel 506 et un axe d'ordonnée 508 en amplitude de corrélation. L'écho élémentaire corrélé 504 est identifié par un indice de rang temporel L 25 identique au rang temporel du motif dans lequel se trouve la fenêtre de réception de l'écho élémentaire corrélé 504. L'écho élémentaire corrélé 504 est représenté dans une fenêtre d'exploration fréquentielle ayant une largeur d'exploration fréquentielle notée Facq, correspondant à la fenêtre d'exploration fréquentielle offerte par l'unité d'échantillonnage temporel 268. 30 La fenêtre d'exploration temporelle a une largeur d'exploration temporelle notée T',, égale à un multiple entier nacq de la période d'échantillonnage temporelle Tech paramétrant le fonctionnement de l'unité d'échantillonnage temporel 268. La période d'échantillonnage temporelle Tech est prise égale à la résolution temporelle de la corrélation temporelle, désignée par rt et égale à 1/B. 3056765 16 La largeur d'exploration fréquentielle F',, est égale au nombre total nacq de périodes d'échantillonnage de la fenêtre d'exploration temporelle, multiplié par un pas fréquentiel d'échantillonnage, noté Fech. Le pas fréquentiel d'échantillonnage Fech est pris égal à 1/T. 5 La fenêtre d'exploration en distance a une largeur d'exploration spatiale notée Dacq égale à un multiple entier nacq de la période d'échantillonnage spatiale Dee paramétrant le fonctionnement de l'unité d'échantillonnage temporel 268. La période d'échantillonnage spatiale D'h est prise égale à la résolution spatiale de la corrélation temporelle, désignée par rd et égale à c/2B. 10 A la résolution temporelle rt correspond une résolution spatiale ou « en distance » rd égale à c/2B. Ainsi la période d'échantillonnage temporelle Tech correspond à une granularité temporelle appelée porte de temps et de manière équivalente correspond à une granularité spatiale appelée porte de distance. 15 De même, le pas fréquentiel d'échantillonnage Fech correspond à une granularité fréquentielle appelée porte de fréquence et de manière équivalente correspond à une granularité spatiale, en raison de la relation linaire B=k*T définie par la forme de l'impulsion décrite à la Figure 4. Des correspondances similaires peuvent être établies pour les fenêtres 20 d'exploration qui correspondent à une même plage d'exploration autour d'une distance moyenne de sondage de la cible 101. Cette distance moyenne de sondage étant attendue, elle est réglée sur l'instrument radar d'altimétrie à travers la valeur rsyn, (t). Ici, avec B égal à 320 MHz, Tech est égal à 3,125 ns, et avec nacq égal à 128, T',, est égal à 0,4 ps. 25 Avec ces valeurs de dimensionnement données à titre d'exemple, la distance séparant l'instrument 104 à la cible 101 est explorée sur une plage de 128*c/2B égale à environ 60 mètres et une porte distance a pour extension environ 46,87 cm. Le début de la fenêtre fréquentielle d'exploration est donc calé à gauche sur l'axe des ordonnées 508 et l'axe des abscisses est subdivisé en intervalles d'échantillonnage 30 512 indicés par un rang d'échantillonnage i variant entre 1 et 128. La valeur échantillonnée de l'écho sur un intervalle d'échantillonnage 512 est la valeur intégrée de l'écho sur l'intervalle 512. Un écho élémentaire corrélé échantillonné est ainsi un vecteur de 128 composantes, associées chacune à un rang d'échantillonnage distinct i, i variant de 1 à 35 128. 3056765 17 Suivant la Figure 6, un procédé de mesure 602 comprend successivement une étape 604 d'initialisation, une première boucle 606 d'étapes de formation d'un nombre entier Nst d'échos moyennés indicés par un entier notée ist, une étape 610 de fourniture d'échos moyennés à la station terrestre 110, une étape 612 de détermination d'un ou 5 plusieurs paramètres estimés, et une étape 164 de sauvegarde des valeurs des paramètres estimés déterminés dans l'étape 612. La première boucle 606 comprend une deuxième boucle 616 comportant des étapes 620, 622, 624, 626, 628, 630, 632, une étape 640 de calcul final d'un écho moyenné, une étape 642 d'incrémentation de compteurs, une étape 644 de test de fin de 10 l'exploitation des échos élémentaires. Dans l'étape 604 d'initialisation, un compteur I des motifs servant à l'estimation des paramètres est mis à un. Dans la même étape 604, le compteur de rang i5t des échos moyennés est mis à zéro et un compteur w d'état d'accumulation d'un registre d'accumulation est mis à zéro. 15 Le vecteur d'état du registre d'accumulation est un vecteur à nacq composantes indicées par l'entier i, variant ici de 1 à 128. Ce vecteur est noté Acu est toutes ses composantes sont mises à zéro. Dans l'étape 604, la configuration de l'instrument 104 en mode de mesure est mise en oeuvre par le paramétrage des créneaux d'émission et de réception, par la 20 préparation de l'instant de déclenchement tO du début du procédé de mesure en tenant compte des données d'orbitographie fournies par ailleurs. Dans l'étape 604, un profil d'évolution de l'écart de synchronisation rsyn, (t) en fonction du temps d'émission est fourni par ou au module de traitement numérique 216 afin de piloter le générateur d'impulsions en terme d'instants de génération des 25 impulsions d'émission et des répliques correspondantes, et de lui permettre de synchroniser la réplique d'une impulsion d'émission quelconque avec l'écho reçu qui lui correspondant. Dans l'étape 620, le générateur d'impulsions 226 applique dans la fenêtre d'émission du motif de rang courant I à l'antenne radar, une impulsion d'émission et au 30 corrélateur 246 dans la fenêtre de réception du motif de rang courant I, une réplique de l'impulsion d'émission émise une durée r ,j,', (t0 + (1 - L)* Tm) plus tôt. L est un entier prédéterminé, constant pendant le procédé de calibration et dépendant de la profondeur moyenne de la cible. A l'étape 622, un écho élémentaire est reçu. 3056765 18 Dans l'étape 624 de corrélation, l'écho élémentaire reçu dans l'étape 622 est corrélé à la réplique de l'impulsion d'émission de rang I-L. La corrélation est effectuée, par exemple, d'abord par mélange du signal de réplique et du signal d'écho élémentaire à l'aide du mélangeur, puis par filtrage du battement créé par le mélange. 5 Dans l'étape 626 suivante, l'écho élémentaire corrélé, en sortie de l'étape 624, est échantillonné selon une période d'échantillonnage Tech inverse de la largeur de bande B de l'impulsion d'émission et une fenêtre d'exploration temporelle et d'acquisition. Les échantillons temporels acquis dans la fenêtre sont transformés, par une transformée de Fourier, en des composantes fréquentielles pour former un écho élémentaire corrélé 10 échantillonné en fréquences ou vecteur d'écho élémentaire. Puis, dans la même étape 626, le vecteur d'écho élémentaire est sauvegardé dans la première mémoire tampon 270. Dans l'étape 628 suivante, le vecteur de l'écho élémentaire courant est additionné au vecteur Acu courant par accumulation. 15 Dans l'étape 630 de test, la valeur du compteur w de l'état de l'accumulateur est comparée à un nombre total WST prédéterminé d'échos élémentaires entrant dans le calcul d'un vecteur d'écho moyenné. Lorsque la valeur du compteur w est différente du nombre total Wst, l'étape 632 est exécutée dans laquelle les compteurs w et I sont incrémentés chacun d'une unité. Puis, 20 les étapes 620, 622, 624, 626, 628, 630 sont répétées. Lorsque la valeur du compteur w est égale au nombre total Wst, les étapes 640 et 642 sont exécutées. Dans l'étape 640, le vecteur Acu actuel est moyenné en le divisant par le nombre total W'. Le vecteur ainsi obtenu est la moyenne des W'-1 échos élémentaires 25 précédents l'écho élémentaire courant et de l'écho élémentaire. Ce vecteur constitue un vecteur d'écho moyenné de rang courant ist, noté Sst mesure(ist)- Le vecteur d'écho moyenné Sst mesure(ist) avec l'indice courant ist associé est sauvegardé dans la deuxième mémoire tampon 274. Dans l'étape 642, le compteur w est remis à zéro, les compteurs ist et I sont 30 incrémentés chacun d'une unité. Puis, une étape 644 de test est exécutée, dans laquelle le rang de motif courant I est comparé au nombre total de motifs Nmot,f servant à l'estimation des paramètres. Le nombre total de motifs Nmotif est choisi de sorte à être un multiple entier de Wst. Lorsque le rang de motif courant I est inférieur ou égal au nombre total de motifs 35 Nmot,f, les étapes 620, 622, 624, 626, 628, 630, 632 sont répétées ainsi que les étapes 640, 643 et 644, sinon le procédé passe à l'étape 610. 3056765 19 Dans l'étape 610, la totalité des échos moyennés Sst mesure(ist) sont transférés à l'émetteur 222 de télémesures, transmis par l'émetteur 222 à la station de réception 111 de télémesures, reçus par la station de réception 111 puis sauvegardés dans la mémoire 298 de cette dernière . 5 Ainsi, une base de données contenant un nombre noté Nst d'échos moyennés Sst mesure(ist) est disponible. Chaque écho moyenné Sst mesure(ist) est une moyenne de Wst signaux d'échos élémentaires appartenant à une séquence de Wst motifs adjacents. Ainsi, est réalisée une partition des échos élémentaires en groupes, chaque groupe correspondant à un écho moyenné. 10 Suivant la Figure 7, l'étape 612 de détermination d'un ou plusieurs paramètre(s) estimé(s) comprend une étape 704 de fourniture d'un modèle de simulation Mcal pour calculer d'abord des signaux d'échos élémentaires attendus, puis des échos moyennés attendus, une troisième boucle 706 d'étapes servant à déterminer un ou plusieurs paramètre(s) estimé(s) dans laquelle est imbriquée une quatrième boucle 708, et une 15 étape 710 de délivrance du ou des paramètre(s) estimé(s). Le modèle de simulation reproduit, dans leurs principes, les algorithmes et les étapes de traitement de l'instrument 104. Le modèle de simulation peut prendre en compte des caractéristiques de l'instrument 104 mesurées au sol ou par auto-calibration en orbite. Ces caractéristiques peuvent être, par exemple, le diagramme de rayonnement 20 de l'antenne, la mesure de l'altimètrie pour une cible ponctuelle, etc. L'étape 704 de fourniture d'un modèle de simulation comprend une étape 707 de fourniture de données de correction générales, et une étape 709 de configuration du modèle de simulation. Dans l'étape 707, les données de correction sont, par exemple, des données de 25 correction environnementales, notamment celles relatives aux perturbations subies par le signal radar à la traversée de l'ionosphère et/ou de la troposphère, ou des données liées à la fonction de transfert de l'instrument 104 soumis au vieillissement de ses composants internes. Dans l'étape 709, tous les paramètres du modèle de simulation sont fixés ou 30 verrouillés préalablement à la mise en oeuvre des étapes de la troisième boucle 706, à l'exception des paramètres à estimer, c'est-à-dire des biais causés par les propriétés de la cible à caractériser, par exemple la position précise de la cible et/ou sa réflectivité. Ainsi, le modèle de simulation est configuré avec la durée aller-retour de consigne z-cons servant à positionner le centre de la fenêtre de corrélation, les paramètres propres au 35 processus d'estimation, par exemple ceux concernant la configuration de la trame de mesure de l'instrument 104, etc. 3056765 20 Le modèle de simulation est également configuré quant à la modélisation de la cible 101 à utiliser : cible ponctuelle ou cible étendue. Les paramètres à estimer seront alors, dans le cas une cible ponctuelle, la position géographique et les paramètres de transmission de la source ponctuelle correspodante, 5 et, dans le cas d'une cible étendue, les positions et les paramètres de transmission de chaque source ponctuelle équivalent de l'ensemble correspondant de sources ponctuelles équivalentes. Ainsi, seuls les paramètres à estimer sont des variables modifiables à chaque cycle de la troisième boucle 706. 10 Il est à remarquer que lorsque la cible 101 est étendue, le modèle de simulation est apte à simuler chaque réflexion d'une même impulsion d'émission par chaque cible ponctuelle 109 individuelle formant la cible étendue 101, et à simuler l'écho élémentaire de la cible étendue comme la superposition de ces réflexions. Dans l'étape 712, un compteur j sur le nombre de fois que la troisième boucle 706 15 est parcourue, est initialisé à la valeur unité. Le compteur j correspond à une version du modèle de simulation en termes de valeurs des paramètres à estimer. Lorsque le compteur j est initialisé, les paramètres à estimer sont initialisés selon un jeu de valeurs initiales. Dans l'étape 714 suivante, un compteur ist d'écho moyenné simulé Sst mesure(ist) est 20 initialisé à la valeur unité. Puis les étapes 716, 718, 720, 722 formant la quatrième boucle 708 sont exécutées. Dans l'étape 716, chaque écho élémentaire attendu dans la fenêtre de sous- calibration Fst(Ist) est simulé, puis le signal de sous-calibration Sst simule (ist) attendu dans la 25 fenêtre Fst(Ist) est déterminé à partir des échos élémentaires attendus simulés dans la fenêtre de sous-calibration Fst(ist). Pour ces simulations la version i du modèle de simulation Mcal, notée Mcal(j), est mise en oeuvre. L'écho moyenné simulé Sst simule (ist) dans la fenêtre Fst(ist) est un vecteur à nacq, soit ici, 128 composantes. Puis, dans l'étape 718, un écart e(ist) séparant l'écho moyenné de rang ist, 30 Sst mesure(ist) I et l'écho moyenné simulé Sst simule(ist) de même rang ist est déterminé. Cet écart est par exemple une distance quadratique améliorée, issue d'un produit de corrélation amélioré ou d'un estimateur à maximum de vraisemblance, ou une distance algébrique de séparation fine de centres de gravité. Pour calculer la distance quadratique améliorée, le vecteur d'écho moyenné est 35 remplacé par un vecteur avec des composantes supplémentaires, intermédiaires entre les composantes initiales échantillonnées. Les composantes supplémentaires sont 3056765 21 déterminées à l'aide d'une fonction d'interpolation convenablement choisie appliquée aux deux composantes initiales échantillonnées adjacentes. De même, le vecteur d'écho moyenné simulé est transformé en un vecteur avec des composantes supplémentaires selon la même méthode. 5 Dans la même étape 718, l'écart e(ist) correspondant à l'indice courant ist est sauvegardé. En variante, seule une partie des nacq, composantes des échos moyennés simulés et mesurés peut être utilisée dans le calcul de e(isc) , afin de minimiser l'effet de pollution du signal mesuré. La sélection des composantes utilisées peut être modifiée pour chaque 10 itération de la boucle 708 ou de la boucle 706. Puis dans l'étape 720 de test, l'indice courant ist est comparé à une valeur de seuil égale au nombre total, désigné par Nst, de signaux de sous-calibration servant à la calibration. Lorsque l'indice ist est strictement inférieur à Nst, dans l'étape 722, le compteur ist 15 est incrémenté d'une unité et les étapes 716, 718, 720 sont répétées. Lorsque l'indice est égal à Nst, l'étape 724 est exécutée. Dans l'étape 724, à partir du vecteur de biais (e(ist)), i' variant de 1 à Nst, une portion de droite D de régression linéaire est déterminée de manière à minimiser la distance quadratique c, séparant la droite D et le vecteur (e(ist)). Cette portion de droite 20 est caractérisée par sa pente, désignée par p, et son ordonnée y au point d'abscisse Nst/2. Un vecteur de paramètres à estimer, dont les composantes sont l' altitude et /ou la datation et /ou la réflectivité, est mis à jour en fonction des caractéristiques p, et y de la droite D et du vecteur biais actuel de façon à faire converger le vecteur de paramètres 25 vers une limite. En variante, le vecteur de biais (e(isc)) peut subir une opération de filtrage pour éliminer des valeurs aberrantes. Dans l'étape 728, les écarts entre les composantes du vecteur de paramètres est comparé à un seuil S2 d'écarts tolérés prédéterminé. 30 Lorsque l'écart entre les vecteurs de paramètres avant et après la mise à jour pour est, pour au moins une des composantes, strictement supérieure au seuil S2, l'étape 730 est exécutée dans laquelle le vecteur de paramètres actuel est remplacé dans Mcal(j) par le vecteur de paramètres mis à jour. Puis, dans l'étape 732 l'indice du modèle est incrémenté d'une unité. La mise en 35 oeuvre de la boucle 712 et les étapes 724, 728 sont répétées. 3056765 22 Lorsque les écarts entre les vecteurs de paramètres sont, pour toutes les composantes, inférieure ou égale au seuil S2, la précision de la convergence du modèle sur l'ensemble des échos moyennés est jugée suffisante et l'étape 710 est exécutée. Dans l'étape 710, les valeurs du vecteur de paramètres correspondant à la 5 dernière version j du modèle Mcal et mis à jour dans l'étape 718 sont fournies et sauvegardées. A la figure 8, un mode de réalisation particulier de l'étape 718 de la Figure 7 est présenté. Ce mode de réalisation correspond au cas où la distance est une distance de séparation fine des centres de gravité entre un écho moyenné mesuré et un écho 10 moyenné simulé de même rang ist. Ce mode de réalisation comprend une succession de trois étapes 810, 820, 830. Dans l'étape 810 un centre de gravité d'un écho moyenné mesuré de rang donné ist est déterminé de la manière suivante. Chaque composante du vecteur Sst mesure(ist) de rang i est désignée par Sst mesure(ist, i). La puissance totale du signal de sous-calibration 15 mesuré est définie comme l'intégrale de la puissance du signal sur sa fenêtre d'acquisition. En raison de la représentation vectorielle du signal, l'intégrale est une somme de Riemann. Pour chaque valeur de rang i correspondant à une porte distance, une puissance cumulée P mes st, i) normalisée est calculée suivant l'expression : m=i 1S st _ m'.' ' in) 20 Pm'(i st,i) :=112 mesure (i' In) m=1 On obtient ainsi une courbe de l'évolution de la puissance normalisée, en fonction du rang i, c'est-à-dire du rang des portes distance ou encore du rang temporel d'échantillonnage dans la fenêtre d'acquisition. Un exemple de courbe d'évolution 902 de la puissance normalisée d'un signal de 25 sous-calibration en fonction du rang i est fourni à la Figure 9. Le repère servant à la représentation de la courbe 902 comprend un axe d'abscisses 904 avec une graduation linéaire du rang i variant de 1 à 128 et un axe d'ordonnées 906 avec une graduation linéaire en pourcentage variant de 0 à 100. Dans l'étape 810, une fois déterminée la courbe de l'évolution de la puissance 30 normalisée en fonction du rang i, la valeur maximale de i pour laquelle la puissance cumulée est inférieure à 0,5, désignée par il mes et la valeur minimale de j pour laquelle la puissance cumulée est supérieure à 0,5, désignée par i2mes sont déterminées. Une 3056765 23 fonction d'interpolation g(x) adaptée entre les points (il mes, P,'' (i' , ) ) et (i2, Pmes (i st i2 mes)) , avec x variant de il mes à i2mes et g strictement croissante est déterminée. La fonction g(x) étant déterminée, le centre de gravité du signal de sous-calibration mesuré Sst mesure(ist) est défini comme le point CDGst mesure (ist) de coordonnées 5 (XCDG mes(ist), 0,5) avec g(xCDG mes(ist) = 0,5. Par exemple, la fonction g est une portion de droite. Suivant la Figure 9, la courbe 902 présente un centre de gravité 908, la courbe g(x) dans ce cas étant sensiblement une portion de droite. Dans l'étape 820, un centre de gravité d'un écho moyenné simulé Sst simulé (ist) de 10 même rang ist et correspondant à l'écho moyenné mesuré est déterminé de manière analogue à l'étape 810. Dans l'étape 820, une courbe d'évolution de la puissance normalisée Psin,(i st ,i) en fonction du rang i est déterminée avec : m=i 1S st _simule (i tc m) Psim(i st ,i) mm 1128 et i variant de 1 à 128. 1s st simule (i st , m) m=1 15 Des valeurs de rang ilsiin maxmin et i2s,m minimax sont également déterminées ainsi qu'une fonction d'interpolation h(x). Le centre de gravité est un point désigné par CDGst simiuie (ist) de coordonnées (xcDG ist), 0,5) avec g(xCDG sim (ist) = 0,5. Dans l'étape 830, la distance de séparation fine des centres de gravité entre l' 20 écho moyenné mesuré et l'écho moyenné simulé de même rang ist, notée e(ist) , est déterminée par l'expression : e (i st) = XCDG _ mes (ist) XCDG _ sim(ist) La distance définie de cette manière est une distance fine qui permet d'ajuster finement les biais du modèle Mcal aux mesures des échos moyennés et d'accéder à des 25 précisions inférieures à la résolution spatiale en. La Figure 10 donne un exemple de courbe 1002 d'évolution de la position du centre de gravité xcDG mes(ist) d'échos moyennés mesurés en fonction du rang ist. Le repère cartésien 1003 comprend un axe des abscisses 1004 et un axe des ordonnées 1006. 30 L'axe des abscisses 1004 est gradué en rang ist d'écho moyenné. L'axe des ordonnées 1006 est gradué linéairement en numéros de rang i correspondant, en représentation spatiale, aux rangs des portes distance dans la fenêtre 3056765 24 d'acquisition et, en représentation temporelle, aux rangs temporels d'échantillonnage dans la fenêtre d'acquisition. Ici, la courbe 1002 a été restreinte à une portion utile pour laquelle la plage de variation des rangs d'écho moyenné ist sur l'axe des abscisses varie entre 16 et 31, et la 5 plage de variation de la position du centre de gravité varie entre 60 fois la largeur d'une porte distance et 120 fois la largeur d'une porte distance. La Figure 11 représente la courbe 1022 d'évolution de la position du centre de gravité xcDG sim (ist) d'échos moyennés simulés, correspondant respectivement aux échos moyennés mesurés de même rang, en fonction du rang ist. 10 Le repère cartésien 1023 comprend un axe des abscisses 1024 et un axe des ordonnées 1026. Le repère cartésien 1023, les axes des abscisses et des ordonnées 1024, 1026 sont identiques respectivement, aux axes des abscisses et des ordonnées 1004, 1006 du repère 1003. 15 La figure 12 donne un exemple de courbe 1042 d'évolution de l'écart e(ist) en fonction du rang ist dans un repère cartésien 1043 ayant un axe des abscisses 1044 et un axe des ordonnées 1046. Les axes 1044, 1046 du repère 1043 est identique à celui des axes des repères 1003 et 1023. 20 La courbe 1042 est obtenue par soustraction des ordonnées des points du même rang ist appartenant aux courbes 1002 et 1022 respectivement. Sur la figure 12, des segments relient les points et ne doivent pas être pris en compte dans la courbe 1042. Ces segments aident seulement à se rendre compte qu'il existe bien une portion de droite D dont la distance aux nuages de points de la courbe 25 1042 peut être rendue minimale. Cette courbe 1042 correspond à un état intermédiaire du procédé d'estimation, la convergence du procédé réalisée au travers de la troisième boucle n'étant pas achevée. Suivant la Figure 13, une courbe 1050 représente la simulation d'un écho élémentaire, corrélé et échantillonné par l'instrument 104. Cet écho élémentaire résulte 30 d'une réflexion sur une surface maritime et présente un spectre très bruité. Un tel écho élémentaire ne peut être que simulé puisque sa mesure par l'instrument radar n'est pas transmise à la station terrestre. Suivant la Figure 14, une courbe 1052 représente la simulation d'un écho moyenné en tant que moyenne d'échos élémentaires tels que décrits à la Figure 13. Ici la 35 moyenne porte sur un nombre égal à 90 échos élémentaires. Cette moyenne met en 3056765 25 évidence un filtrage efficace du bruit et simule le signal d'écho moyenné mesuré par l'instrument radar réellement accessible par la station terrestre, puisqu'il est télétransmis. Les Figures 15 à 17 représentent chacune un écho moyenné différent 1054, 1056, 1058, mesuré par l'instrument radar avec un transpondeur de calibration comme cible. 5 Les échos moyennés représentés dans ces figures sont différents par leur forme spectrale. Les Figures 18, 19, 20 représentent des résultats comparatifs des échos moyennés mesurés et simulés dans lequel la première boucle a fini de converger et dans lequel la cible est un transpondeur de calibration. 10 La Figure 18 comprend un premier écho moyenné mesuré et un premier écho moyenné simulé ayant un même premier rang de sous-statistique. La Figure 19 comprend un deuxième écho moyenné mesuré et un deuxième écho moyenné simulé ayant un même deuxième rang de sous-statistique. La Figure 20 comprend un troisième écho moyenné mesuré et un deuxième écho 15 moyenné simulé ayant un même deuxième rang de sous-statistique. REVENDICATIONS1.- Procédé de caractérisation d'une cible (101) selon au moins une grandeur caractéristique de ladite cible, mis en oeuvre par un instrument radar (104), caractérisé en ce qu'il consiste, d'une part, à acquérir une pluralité de signaux de sous-calibration de mesure, au moyen de l'instrument radar, lors du survol de la cible, et, d'autre part, à simuler, de manière itérative jusqu'au respect d'un critère de convergence, l'acquisition de ladite pluralité de signaux de calibration au moyen d'un modèle de simulation du fonctionnement de l'instrument radar au cours de l'observation de ladite cible, la simulation permettant de calculer des signaux de sous calibration de simulation, le modèle de simulation comportant au moins un paramètre libre à estimer relatif à un biais affectant ladite grandeur caractéristique de ladite cible, une valeur dudit paramètre libre étant corrigée à chaque itération de la simulation en fonction d'un écart entre les signaux de sous calibration de mesure et les signaux de sous-calibration de simulation. 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une grandeur caractéristique de ladite cible est, dans le cas une cible ponctuelle, une position géographique et des paramètres de transmission de la source ponctuelle correspondante, et, dans le cas d'une cible étendue, des positions et des paramètres de transmission de chaque source ponctuelle d'un ensemble de sources ponctuelles équivalent à ladite cible étendue. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'acquisition d'une pluralité de signaux de sous-calibration de mesure consiste à : - émettre et recevoir suivant un motif temporel (152), répété avec une période de motif (Tm) et alternant une fenêtre d'émission (154), au cours de laquelle une impulsion d'émission ayant une largeur de bande (B) et une période d'émission (T) est émise depuis l'instrument radar (104) vers ladite cible (101), et une fenêtre de réception (156), au cours de laquelle un écho est reçu par l'instrument radar (104), ledit écho correspondant à une impulsion d'émission émise dans une fenêtre d'émission d'un motif temporel distant du motif temporel auquel appartient la fenêtre de réception courante selon un profil temporel de retard attendu (2 ; - corréler (624) l'écho reçu avec une réplique associée à l'impulsion d'émission correspondante ; - échantillonner (626) l'écho corrélé selon une période d'échantillonnage (Tech) inverse de la largeur de bande (B) de l'impulsion d'émission correspondante et une 3056765 27 fenêtre d'acquisition, et effectuer une transformée de Fourier des échantillons obtenus pour former un écho échantillonné en composantes fréquentielles ; - déterminer (640) un signal de sous-calibration de mesure en moyennant un groupe d'échos échantillonnés contenus dans une fenêtre de sous-calibration, qui est 5 répétée dans le temps, chaque fenêtre de sous-calibration étant repérée par un rang (isc ) et incluant un nombre prédéterminé (Nsc) de fenêtres d'acquisition ; et, - transmettre (616) à une station terrestre (110), par des moyens de télémesure adaptés (22, 212, 290), les signaux de sous-calibration de mesure. 10 4.- Procédé selon la revendication 3, dans lequel le profil temporel de retard attendu (rsync) utilisé par l'instrument radar (104) est également transmis à la station terrestre (110). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 comprenant les étapes consistant à : - fournir (704) un modèle de simulation du fonctionnement de l'instrument radar (104) au cours de l'observation de ladite cible, comportant, outre au moins un paramètre libre de biais, une pluralité de paramètres de configuration, qui sont instanciés à des valeurs fixes, le modèle de simulation étant apte à simuler chaque écho reçu dans une 20 fenêtre de sous-calibration quelconque, - estimer (706) le ou chaque paramètre libre de manière itérative : en simulant (716), sur la base du modèle de simulation, des échos corrélés dans la fenêtre de sous-calibration de rang courant (isc) en prenant en compte des valeurs courantes du ou de chaque paramètre libre, puis en déterminant un 25 signal de sous-calibration de simulation pour le rang courant (isc) en moyennant une partie ou la totalité des échos corrélés simulés, en calculant (718) un écart (e(i,)) entre le signal de sous-calibration de mesure et le signal de sous-calibration de simulation de même rang (isc) ) ; en déterminant (724) une portion de droite (D) de régression linéaire sur 30 une pluralité de points, chaque point ayant, pour abscisse, le rang (isc) de la fenêtre de sous-calibration correspondante, et pour ordonnée, l'écart calculé pour ledit rang, et en calculant une distance (dD) séparant la portion de droite et la pluralité de points, - puis vérifier un critère de convergence sur l'estimation du ou de chaque 35 paramètre libre, et tant que le critère de convergence n'est pas vérifié, corriger (730) les 3056765 28 valeurs courantes du ou des paramètres libres et répéter les étapes d'estimation (706), et dès que le critère de convergence est vérifié, fournir (710) les valeurs du ou de chaque paramètre libre comme valeur du biais affectant la grandeur caractéristique de la cible. 5 6.- Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'étape (724) de détermination de la portion de droite de régression linéaire comprend une étape de détermination d'une pente (p) et d'une ordonnée moyenne (y) de ladite portion de droite, et, dans l'étape de correction (730), la correction des valeurs courantes du ou des paramètres libres dépend de la pente et de l'ordonnée moyenne. 10 7.- Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6, dans lequel l'écart entre le signal de sous-calibration de mesure et le signal de sous-calibration de simulation de même rang (i') est une distance du type distance quadratique améliorée, produit de corrélation amélioré, estimateur à maximum de vraisemblance, ou écart algébrique de 15 séparation fine de centres de gravité. 8.- Procédé selon la revendication 7, dans lequel, la distance étant du type distance quadratique améliorée, le procédé comprend les étapes consistant à : - remplacer un vecteur du signal de sous-calibration de mesure par un vecteur 20 enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d'échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de mesure, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d'échantillonnage consécutives correspondantes ; - remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de simulation par un vecteur 25 enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d'échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de simulation, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d'échantillonnage consécutives correspondantes ; et, - calculer la distance quadratique entre le vecteur enrichi du signal de sous- 30 calibration de mesure et le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de simulation de même rang (isc). 9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel, la distance étant du type produit quadratique améliorée, le procédé comprend les étapes consistant à : 35 - remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de mesure par un vecteur enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes 3056765 29 d'échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de mesure, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d'échantillonnage consécutives correspondantes ; - remplacer le vecteur du signal de sous-calibration de simulation par un vecteur 5 enrichi comportant au moins une composante supplémentaire entre deux composantes d'échantillonnage consécutives du vecteur du signal de sous-calibration de simulation, la valeur de ladite composante supplémentaire étant déterminée par interpolation des valeurs de composantes d'échantillonnage consécutives correspondantes ; et - calculer un produit de corrélation entre le vecteur enrichi du signal de sous- 10 calibration de mesure et le vecteur enrichi du signal de sous-calibration de simulation de même rang (i'). 10.- Procédé selon la revendication 7, dans lequel, la distance étant du type écart algébrique par séparation fine des centres de gravité, le procédé comprend les 15 étapes consistant à : - déterminer (820) un centre de gravité du signal de sous-calibration de mesure et l'abscisse dudit centre de gravité; - déterminer (822) un centre de gravité du signal de sous-calibration simulé et abscisse dudit centre de gravité ; 20 - calculer (824) l'écart algébrique en tant que différence entre l'abscisse du centre de gravité du signal de sous-calibration de mesure et l'abscisse du centre de gravité du signal de sous-calibration de simulation de même rang (i' ). 11. Programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions aptes à être 25 exécutées par un ordinateur, le jeu d'instructions permettant la mise en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.