FR 2132311 A1 19721117 FR 7211448 A 19720331 72 11448 1 2132311 i La présente invention concerne les aides à la navigation aérienne et a été conçue afin d'améliorer les systèmes de radionavigation du type à récepteur ou indicateur omnidirectionnel (dénommé généralement en langue anglaise récepteur "Y.O.ïUn) et à récepteur 5 de mesure des distances ou de télémétrie radar (dénommé généralement en langue anglaise récepteur "D.MoE."), qui. sont destinés à permettre à bord d'un engin aérien une représentation, un affichage ou une autre utilisation de l'azimut magnétique et de la distance réelle au sol de cet engin aérien par rapport à des émetteurs de ■jO radionavigation classiques permettant ainsi de réaliser une navigation par zones précise et.sûre de l'engin aérien par rapport à de tels émetteurs de guidage classiques et aux routes ou caps de radioguidage classiques définis par ces derniers. D'une façon générale, il était habituel jusqu'à maintenant de jçj limiter les vols des engins aériens uniquement à celles des lignes de vol ou des trajectoires qui sont situées d'une façon sensiblement directe entre des stations de radioguidage ou stations omnidi-rectionnelles. Du fait de l'expansion du volume du trafic aérien et des encombrements excessifs qui en résultent pour ces routes ou 20 itinéraires aériens définis par radioguidage, particulièrement à des altitudes au niveau desquelles il est prévu l'existence de vents favorables, cet encombrement est devenu un problème important. Par conséquent, il paraît souhaitable.de permettre à un engin aérien de voler en suivant d'autres routes ou caps, de -préférence en utili-25 sant encore les types généraux des équipements de radionavigation qui sont d'un usage courant, ou bien des versions modifiées de ces derniers. De telles routes peuvent être généralement parallèles aux routes initiales définies par radioguidage ou bien peuvent se présenter selon d'autres directions arbitraires,, 30 Jusqu'ici, il n'existait aucun dispositif satisfaisant permet tant de calculer avec précision par exemple des trajectoires ou lignes de vol directes ou d'autres trajectoires rectilignes entre des points autres que ceux au niveau desquels sont situées les stations de radioguidage ou les radiophares d'alignement. Il est souhaitable 35 que les dispositifs remplissant ces fonctions permettent d'utiliser ce qui pourrait être dénommé la navigation par zones, par opposition à la navigation dans laquelle les routes ou trajectoires de vol sont limitées d'une façon relativement strieté à-de£ -routes définies par radioguidage. La conception des_équipements. existants : 40. ne permet pas d'utiliser la technique de la navigation par zones |hr. 72 T1448 2 2132311 d'une façon satisfaisante. Plus précisément, l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et d'apporter une solution à ces problèmes. Elle est matérialisée dans un appareil de navigation pour en-5 gins aériens, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de réception qui est conçu de manière à être monté dans l'engin aérien de façon à coopérer avec un dispositif d'émission de radionavigation, et qui fonctionne de manière à recevoir des signaux représentant la distance vraie ou oblique de l'engin aérien et le relèvement en 10 azimut de ce dernier par rapport au dispositif d'émission, ce dispositif de réception produisant un premier signal de sortie sensiblement proportionnel à sin 0, expression dans laquelle 0 est la distance zénithale ou l'angle de la direction de l'engin aérien avec la verticale du dispositif d'émission de radionavigation, et 15 un second signal de sortie proportionnel à la distance vraie ou oblique de l'engin aérien par rapport à ce dispositif d'émission de radionavigation, ce dispositif de réception comprenant en outre un circuit de multiplication fonctionnant en réponse aux premier et second signaux de sortie de manière à produire un signal de sor-20 tie de la distance au sol au distance horizontale de l'engin aérien (c'est-à-dire la projection sur le sol de la distance vraie), qui représente lé produit de ces premier et second signaux de sortie. Selon tin mode préféré de réalisation de l'invention, celle-ci se présente sous la forme d'un appareil de radionavigation destiné 25 à permettre une navigation par zones précise et sûre de l'engin aérien par rapport à des stations d'émission omnidirectionnelles et de mesure de distances déjà installées, tout en permettant d'utiliser les routes ou les itinéraires longue distance déjà établis et définis communément par de telles stations. Dans le système de 30 réception aéroporté, la modulation d'amplitude fractionnaire des émissions omnidirectionnelles reçues est extraite et utilisée pour modifier les valeurs des distances vraies ou obliques obtenues par voie radioélectrique, de la façon dont elles sont obtenues communément à "partir d'un équipement de mesure de distances aéroporté, de 35 manière à déterminer la distance au sol réelle (horizontale). La connaissance et l'utilisation des données précises par rapport au sol permettent de déterminer la navigation par zonçs de l'engin aérien. Un appareil de navigation pour engins aériens et une variante 72 11448 3 2132311 de ce dernier selon l'invention vont maintenant être décrits à titre / d'exemple, en se référant aux dessins annexés donnés à titre non limitatif et dans lesquels la fig. 1 est une représentation en élévation d'une situation 5 de navigation permettant d'expliquer l'invention. lia fig. 2 est une représentation schématique sous forme de blocs de l'appareil de navigation selon l'invention. La fig. 3 est une représentation graphique montrant le spectre des émissions de fréquences radioélectriques utilisé dans l'appareil 10 de navigation. La fig. 4 est une représentation schématique sous forme de blocs d'un récepteur faisant partie de l'appareil de radionavigation selon l'invention. La fig. 5 est une représentation similaire à celle de la fig.1, 15 mais montrant un autre mode de fonctionnement de l'invention. La fig. 6 est une représentation schématique du circuit d'un redresseur utilisé dans le récepteur visible sur la fig04« Les fig. 7» 8 et 9 sont des représentations graphiques montrant en fonction du temps t des formes d'ondes permettant d'expliquer le 20 fonctionnement du redresseur visible sur la fig„60 La fig. 10 est une représentation schématique sous forme de blocs d'un récepteur de radionavigation différent de celui visible sur la fig.4 et constituant une variante selon l'invention. Selon l'invention, le perfectionnement correspondant à la tech-25 nique de navigation par zones est obtenu en utilisant des informations déjà présentes de façon inhérente dans les émissions des émetteurs de radioguidage ou de radionavigation existants et comprenant l'équipement de radiomesure de distances ou de télémétrie radar existant (dénommé généralement en langue anglaise récepteur 30 "d.m.e.") et l'équipement omnidirectionnel très haute fréquence ou indicateur de direction omnidirectionnel existant (dénommé généralement en langue anglaise récepteur "V„0oRo"). Ces dispositifs de radionavigation permettent au pilote d'un engin aérien de déterminer à la fois sa distance et son relèvement par rapport à l'émetteur de 35 radionavigation grâce à deux récepteurs séparés qui sont utilisés de façon classique dans les engins aériens. L'équipement de mesure de distances ou de télémétrie utilise, comme cela est bien connu, un élément interrogateur permettant de calculer la distance vraie ou oblique de l'émetteur de guidage au sol à l'aide de techniques I Il 11448 4 213231V i mettant en oeuvre des transpondeurs, c'est-à-dire des émetteurs -récepteurs asservis par impulsions» En outre, le récepteur omnidirectionnel très hautes fréquences ou indicateur omnidirectionnel classique, qui est prévu dans l'engin aérien, est conçu de manière 5 à calculer le relèvement magnétique de cet engin aérien par rapport à l'émetteur de la station au sol. Ce résultat est obtenu à l'aide d'une comparaison de phases effectuée dans le récepteur aéroporté et concernant deux modulations de signaux à 30 Hertz de l'énergie rayonnée à partir de l'émetteur omnidirectionnel au sol. 10 Au cours d'un vol s'effectuant-selon des routes ou des caps définis radioélectriquement de manière classique, l'emplacement réel des émetteurs au sol sur lesquels est accordé l'éiguipement aéroporté est connu. Il est donc possible de déterminer, selon des procédés connus, la position d'un engin aérien, en observant les 15 valeurs de la distance réelle ou oblique et du relèvement qui sont affichées ou représentées par l'indicateur omnidirectionnel et par l'indicateur de mesure de distanceso Aussi longtemps que l'engin aérien vole sensiblement en direction de la station de guidage associée ou en venant de cette derhière, l'erreur introduite par 20 le fait que l'équipement de mesure de distances ou de télémétrie évalue la distance réelle ou oblique ajx lieu de la distance au sol ou horizontale, n'a aucune conséquence particulière du fait que la navigation et les points de report ou de contrôle de position sont choisis de manière à être situés de façon sensiblement directe au-25 dessus des stations de guidage. Egalement, des erreurs peuvent être tolérées aussi longtemps que le fonctionnement propre de l'engin aérien est concerné du fait que deux engins aériens se trouvant à'la même distance sont sensiblement soumis aux mêmes erreurs géométriques. 30 Bien que de telles erreurg puissent être tolérées dans le cas d'une radionavigation s'effectuant sensiblement de façon continue, elles deviennent prohibitives lorsqu'on tente d'utiliser la navigation par zones avec des équipements existants. De telles erreurs rendent alors généralement peu sûr et même inutile le calcul de 35 la position en ce qui concerne à la fois le report des points et la finalité des opérations. Il est évident qu'il est nécessaire d'utiliser les valeurs de la distance au sol ou distance horizontale plutôt que les valeurs de la distance vraie ou oblique déterminées conventionnellement à l'aide de l'équipement de mesure des distances 72 11448 5 2132311 i toutes les fois que l'altitude de l'engin aérien par rapport à la station de guidage commence à devenir une fraction ou proportion non négligeable de sa distance par rapport à la station. Si tel n'est pas le cas, il en résulte généralement des erreurs importantes. 5 Par exemple, dans le cas des vols commerciaux pour lesquels des altitudes de 40.000 pieds (environ 12.200 mètres) sont des altitudes courantes, les données seraient totalement erronées pour une partie très importante de la durée du vol. Les recherches qui ont conduit à l'invention ont montré que l'élimination de l'erreur sur la dis-10 tance vraie ou oblique et les processus complexes associes à sa compensation constituent un impératif préalable à l'obtention des lignes de vol optimales et des critères de séparation. Cependant, comme indiqué précédemment, la compensation de l'erreur sur la distance vraie s'est avérée jusqu'à maintenant particulièrement 15 complexe et prenant beaucoup de tempso Un. procédé connu permettant la compensation de l'erreur concernant la distance vraie ou oblique comprend une série de stades opératoires dont chacun peut introduire individuellement une erreur dans le calcul. En premier lieu, l'altitude de l'engin aérien cor-20 respondant à une pression et donnée par référence au niveau de la mer doit être mesurée avec un dispositif barométrique de précision. Ensuite, cette quantité doit être convertie enpne altitude correspondant à une densité par compensation de la pression ambiante locale. Ce dernier stade peut nécessités un contact radio avec une 25 station de radiocommunication locale au sol, dans la mesure, bien entendu, où une station locale réelle existe, la réception d'une correction audible et l'introduction manuelle de cette correction dans l'équipement. Il faut soustraire l'altitude de la station de radiocommunication au sol, ce qui peut nécessiter la consultation 30 de tables ou d'une mémoire de calculateur de manière à obtenir l'altitude réelle de l'engin aérien au-dessus de la station. Enfin, le triangle correct doit être résolu en utilisant la relation selon laquelle le carre de la distance au sol ou distance horizontale est égal au carré de la distance réelle ou oblique, telle qu'elle 35 est représentée par le dispositif d'affichage du récepteur de mesure des distances, moins le carré de l'altitude corrigée, telle qu'elle est calculée au cours des stades opératoires précédents. Bien qu'il apparaisse à l'évidence qu'un tel procédé à stades multiples pour le calcul de la distance au sol ou horizontale, qui 40 utilise les données sur la distance réelle ou oblique obtenues 72 11448 s 2132311 par radiocommunication, puisse être raisonnablement précis, il paraît compliqué et coûteux et lorsqu'il est mis en oeuvre, il utilise essentiellement des stades opératoires manuels, ce qui prend du temps d'une façon anormale» En plus d'exécuter les calculs réels, 5 Un capteur d'altitude barométrique précis doit être dispçnible à bord de l'engin aérien, l'élévation ou l'altitude de la station émettrice de guidage au sol doit être conservée en mémoire et des facteurs de correction concernant la pression ambiante locale doivent être vérifiés. 10 Selon l'invention, la valeur désirée de la distance au sol ou distance horizontale R, qui est visible sur la fig. 1, est obtenue directement et d'une manière simple à partir des informations de guidage fournies par un émetteur.omnidirectionnel et de mesure de distances 1 sans utiliser â'informations supplémentaires relatives 15 à l'altitude ou à d'autres facteurs et obtenues directement à l'intérieur de l'engin aérien ou à partir de systèmes de radiocommunication coopérant avec ce dernier. Sur la fig«1, on a représenté à l'origine du système de coordonnées l'émetteur omnidirectionnel et de mesure de distances 1 qui est installé au sol et qui fournit des 20 signaux de radionavigation classiques à un dispositif de réception prévu à l'intérieur d'un engin aérien 2. Comme le montre la fig.1, la distance oblique ou distance vraie D est fonction de la .distance au sol ou distance horizontale R lorsque l'engin aérien 2 se trouve à une altitude arbitraire h. Il est a noter que le vecteur repré-25 sentant la distance oblique ou vraie D fait un angle 0 avec le zénith, ou la verticale, le dispositif de réception prévu à l'intérieur de l'engin- aérien 2 mesure la distance oblique ou vraie D par rapport à l'émetteur 1, Pour mesurer la distance au sol R, il est évident que l'on peut utiliser la relation trigonométrique R = D sin 0. 30 Si l'on se réfère maintenant aux fig. 1 et 2, le dispositif de réception comprend un récepteur omnidirectionnel aéroporté classique qui utilise normalement des signaux collectés ou captés par une antenne 20 de manière à ne mesurer que l'angle 0 correspondant au relèvement d'azimut de l'engin aérien par rapport à l'émetteur 1i 35 Un signal représentant l'angle 9 est appliqué directement à un dispositif d'utilisation tel que le dispositif d'affichage qui est représenté schématiquement par un.appareil de mesures électrique 6 pouvant se présenter sous une forme quelconque. Selon l'invention, un récepteur omnidirectionnel très hautes fréquences ou indicateur 72 11448 7 2132311 de direction omnidirectionnel (V.O.R.) 4 e.st modifié d'une telle manière qu'il fournit une mesure de la quantité sin 0 sur un conducteur de sortie 8. Un récepteur de mesure de distances ou télémètre radar (D.M.E.) 5 utilise des signaux collectés ou captés par une 5 antenne 19 de manière à fournir d'une manière classique une mesure de la distance oblique ou vraie D sur un conducteur de sortie 7. Il en résulte que le calcul de la quantité D sin 0 et, par conséquent, de la distance R par rapport au sol, est réalisé en appliquant les quantités D et sin 0 aux entrées d'un simple circuit de 10 multiplication 9. Ce circuit de multiplication 9 peut, d'une façon générale, être .du type analogique, numérique ou hybride, et il peut être choisi parmi une grande variété d'éléments multiplicateurs disponibles dans le commërce. Par conséquent, un signal représen- SL1A SO X tant la distance/réelle R, existant entre la verticale de l'engin 15 aérien 2 et l'émetteur de guidage au sol 1, peut être appliqué à un dispositif d'utilisation tel qu'un système de commande ou un appareil de mesures électrique 10, qui peut être un dispositif de représentation ou d'affichage similaire à l'appareil de mesure 6. Les moyens permettant d'obtenir la quantité sin 0 à l'intérieur 20 cLu récepteur omnidirectionnel 4 vont être étudiés ci-après. La production de cette information sera mieux comprise en examinant la nature des rayonnements provenant de l'émetteur omnidirectionnel très hautes fréquences 1. En premier lieu, il est à noter qu'il existe deux types de systèmes de guifage omnidirectionnel très 25 hautes fréquences. L'un est normalement appelé le système omnidirectionnel très hautes fréquehces classique et l'autre le système omnidirectionnel très hautes fréquences à effet Doppler. Il est important de faire la distinction entre ces deux types d'équipements et entre leurs rayonnements, car le processus d'extraction de la 30 valeur de sin 0 différé dans les deux cas. Il est également à noter que la présente invention permet de réaliser un dispositif simple, peu coûteux et convenant bien pour l'obtention rapide de la valeur de sin 0 à partir des rayonnements de l'un ou l'autre de ces types de systèmes de guidage« 35 II y a d'abord lieu d'étudier, en se référant aux fig. 3 et 4, les éléments permettant d'extraire la quantité sin 0 à partir des émissions omnidirectionnelles très hautes fréquences classiques apparaissant à 1'intérieur d'un récepteur omnidirectionnel modifié. Bien qu'une étude relativement longue des caractéristiques de ces 72 11448 8 2132311 émissions puisse facilement être fournie ici, il suffit de se réfé- l1ouvrage de Peter C. Sandretto concernant les techniques électroniques de navigation aérienne, intitulé "Electronic Navigation 5 Engineering" et publié en 1958 par la Société "International Téléphoné and Telegraph Corporation". Le chapitre 9 de cet ouvrage, qui commence à la page 373» décrit des -systèmes de radioguidage omnidirectionnels à comparaison de phases et très hautes fréquences. Dans ce texte, Sandretto montre que l'émetteur omnidirectionnel 10 très hautes fréquences rayonne un signal composite avec une modulation de tonalité de référence telle qu'une modulation de fréquences à 30 Hertz d'une paire de bandes latérales modulées en amplitude à 9960 Hertz et avec une modulation de tonalité de relèvement en azimut telle que des bandes latéïales modulées en amplitude à 15 30 Hertz par rapport à la fréquence de porteuse principale fQ. Comme le montre la fig.3, la phase relative de la tonalité de relèvement BS et de la tonalité de référence RS varie directement au fur et à mesure que le relèvement magnétique de l'engin aérien change par rapport à l'émetteur de guidage 1. Il en résulte que dans 20 le récepteur omnidirectionnel 4 qui est utilisé selon l'invention des détecteurs séparés de modulation d*amplitude et de modulation de fréquence sont utilisés-.âfin de séparer ces deux tonalités à 30 Hertz. Par conséquent, ces signaux sont séparés, détectés et comparés en phase pour déterminer le relèvement magnétique de l'engin 25 aérien. La fig.3 montre la large séparation ou l'intervalle important existant entre les signaux de relèvement BS et les signaux de modulation de référence inférieur LRS et supérieur H.R.S. Ce-facteur, qui s'ajoute au fait que les modulations ne sont pas similaires et cela de façon inhérente, du fait de leurs caractéristiques 30 respectives de modulation d'amplitude et de modulation de fréquence, rend les deux signaux à 30 Hertz relativement simples à séparer dans un récepteur classique. L'étude effectuée par Sandretto sur le système à émetteur et à antenne d'émission de l'administration aéronautique civile amé-35 ricaine ("Civil Aeronautics Administration") commence à la page 379 de son texte et son étude aboutit à une équation donnant l'intensité du champ E^, du signal de relèvement omnidirectionnel. Cette équation se présente sous la forme ï rer à une étude de ce genre qui a été faite dans le chapitre 9 de 40 E^ = K sin 0 72 11448 9 2132311 ? expression dans laquelle :- un paramètre comprenant un terme de la porteuse radio-fréquence et des termes associés à la distance oblique ou -vraie D, aux conditions atmosphériques de propagation et aux éléments similaires; la distance zénithale ou l'angle de la direction par rapport à la verticale comme indiqué précédemment; le courant circulant dans la boucle centrale d'une antenne de l'ensemble antenne-émetteur au sol; le courant circulant dans dés boucles coplanaires de l'ensemble antenne-émetteur au sol; 27l/x t expression dans laquelle ~K est la longueur d'onde de la porteuse; l'intervalle séparant les centres des boucles coplanaires existant dans l'ensemble antenne-émetteur au sol; la hauteur de la boucle centrale au-dessus du contrepoids prévu dans l'ensemble antenne-émetteur au sol; la fréquence de modulation en radians, c'est-à-dire 2kfois 30 Hertz; l'angle de relèvement de l'engin aérien comme défini ci-avant 0 L'équation ci-avant est l'équation 9.22 de Sandretto et son étude révèle le fait que l'intensité réelle du champ varie directement 20 comme sin 0. Cependant, le paramètre K n'est pas réellement une constante du fait qu'il contient évidemment de nombreuses variables sur lesquelles le concepteur de l'équipement d'utilisation n*a aucun contrôle» Par conséquent, il est vain d'essayer d'utiliser la quantité K sin 0 pour obtenir une mesure de sin "jZT. 25 Une étude plus complète de l'équation 9.22 de Sandretto fait intervenir un terme i (-).», 30 ce terme impliquant des valeurs damplitude de sin 0 qui sont en fait des valeurs stables et connues. Dans le fonctionnement des stations d'émission omnidirectionnelles au sol, il est pratique de maintenir constante la valeur de la quantité : » \ (*) et de le maintenir très proche de la valeur 0,30.-Par conséquent, le terme î K = 10 15 0 = Ir" Iy- p = s = H = 6j = S © = 72 11448 10 2132311 ' sin 0 est la modulation d'amplitude fractionnaire de la tonalité de 30 Hertz sur le signal de porteuse principale fg. Cette modulation 5 d'amplitude fractionnaire varie de zéro à une valeur maximale de 0,30 avec la variation de sin 0O Par exemple, lorsque l'engin aérien se trouve directement au-dessus de la station omnidirectionnelle (0=0° et sin 0=0), la valeur de la modulation d'amplitude fractionnaire est nulle. Lorsque l'engin-aérien se trouve à un angle 10 d'élévation de 60° par rapport à la station émettrice omnidirectionnelle au sol (0 = 30° et sin 0 = 0,500), la valeur de la modulation d'amplitude fractionnaire est de 0,150» Lorsque l'engin aérien se trouve à un angle d'élévation de 30° (0 = 60°, sin 0 = 0,866), la valeur de la modulation d'amplitude fractionnaire reçue est de 15 0,260 et ainsi de suite. Comme le montre la fig.3, cette mesure constitue une mesure de l'amplitude des bandes latérales de relèvement d'azimut à modulation d'amplitude de 30 Hertz par rapport à l'amplitude de la porteuse» 20 récepteur hétérodyne omnidirectionnel très hautes fréquences 4 destiné à permettre d'obtenir le résultat' cherché, nombre des éléments de ce récepteur 4 étant identiques à ceux qui sont utilisés dans la pratique classique des récepteurs omnidirectionnels. Dans le cas présent, l'antenne aéroportée omnidirectionnelle 20 collecte ou 25 capte des signaux omnidirectionnels et les applique à un préamplificateur 21. Comme dans la pratique courante, ce dispositif amplifie les signaux omnidirectionnels incidents jusqu'à ce qu'ils atteignent un niveau approprié pour être mélangés de façon convenable, dans un circuit mélangeur 22, avec un signal d'oscillateur local 30 produit par un oscillateur 18» Le signal de fréquence intermédiaire ou de moyenne fréquence produit par cette opération effectuée dans le circuit mélangeur 22 est appliqué à un amplificateur de fréquence intermédiaire 23 et est ensuite appliqué à un détecteur de modulation d'amplitude 24 pour permettre la détection des composantes de 35 modulation d'amplitude précédemment mentionnées et associées aux émissions omnidirectionnelles. Le signal de sortie provenant du détecteur 24 est appliqué par réaction, à l'aide d'un conducteur électrique 17, pour permettre d'obtenir une commande à l'intérieur Si l'on se réfère maintenant à la fig.4, celle-ci montre un 72 11448 11 2132311 de l'amplificateur de fréquence intermédiaire 23. Dans le récepteur 4» le signal de sortie du détecteur de modulation d'amplitude 24 est également appliqué à un filtre passe-bande 25. Dans la pratique courante, le filtre 25 présente une 5 "bande passante correspondant aux limites de 9000 à 11«000 Hertz» Les signaux transmis à un circuit limiteur 26 sont ensuiteappliqués d'une manière classique à un détecteur de modulation de fréquence ou discriminateur de fréquence 27 dont la fréquence de fonctionnement est centrée sur la valeur de 9960 Hertz. Le signal de sortie 10 à 30 Hertz provenant du discriminateur 27 est transmis par l'intermédiaire cftin filtre à 30.Hertz 28 et appliqué sous la forme d'un signal d'entrée à un comparateur de phases à 30 Hertz classique 29. L'autre entrée de ce com'parateur de phases 29 est alimentée, comme dans la pratique courante, à partir de la sortie du détecteur 24 15 et par l'intermédiaire d'un second filtre à 30 Hertz 30'» Par conséquent, les signaux à 30 Hertz qui sont obtenus à partir du détecteur 24 et du discriminateur de fréquences 27 sont comparés par le comparateur de phases 29 de manière à fournir une mesure du relèvement magnétique de l'engin aérien 2 par rapport à l'émetteur de 20 guidage 1 au niveau d'une borne 31. Cette borne 31 est également visible sur la fig. 2 et correspond à la borne d'entrée 31 de l'appareil de mesure du relèvement en azimut 6» Comme indiqué précédemment, les éléments constitutifs du récepteur 4 décrits jusqu'ici sont ceux d'un récepteur omnidirectionnel 25 très hautes fréquences classique. En supposant que le signal de commande de gain automatique appliqué par l'intermédiaire du conducteur 17 à l'amplificateur de fréquence intermédiaire 23 présente les qualités convenables pour maintenir constante la porteuse détectée au niveau de la sortie du détecteur de modulation d'ampli-30 tude 24» un signal utile pour permettre de réaliser l'invention peut être obtenu au niveau de la sortie du filtre à 30 Hertz 30 et donner une mesure précise du pourcentage de modulation et, par conséquent, de la valeur désirée de sin 0 pour attaquer le circuit de multiplication 9 visible sur la fig. 2. Lorsqu'il est utilisé 35 avec des émissions omnidirectionnelles classiques, le filtre de sortie 30 peut donc être mis en circuit par un commutateur 40, de manière à appliquer directement ion signal à un redresseur de précision 35. I»e signal sin 0 désiré apparaît donc au niveau d'une borne de sortie 45 du redresseur de précision 35. • 72 11448 12 2132311 i r Si l'on se réfère maintenant à la fig.6, celle-ci montre un mode de réalisation possible du redresseur de précision 35» le circuit visible sur la fig.6 présente une stabilité et une linéarité élevées, ses caractéristiques dépendant presque entièrement 5 d'éléments de circuit passifs et stables. Le signal de sortie provenant du commutateur 40 est introduit par l'intermédiaire d'une borne d'entrée 57 à travers une résistance 50 pour être appliqué directement à un amplificateur opérationnel 54. Une seconde entrée de cet amplificateur 54 est mise à la masse par l'intermédiaire 10 d'une résistance 51. Le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel 54 est appliqué, par l'intermédiaire de deux diodes 55 et 56r L'amplificateur 54 peut présenter un gain élevé, de l'ordre 20 de 10.000 à 100.000. Les valeurs des résistances et R^ des éléments résistifs 52 et 53 peuvent être toutes deux de 10.000 ohms, par exemple, tandis que la valeur de la résistance R^ de l'élément résistif 50 peut être de 2.000 ohms. La valeur de la résistance R^ de l'élément résistif 51 n'est pas particulièrement 25 critique. Gomme cela est bien connu, la caractéristique de gain totale du circuit visible sur la fig. 6 se présente sous la forme : G = A/(1 - Afi ) 30 expression dans laquelle A est le gain de 1'amplificateur en boucle ouverte ou non modifiée et dans laquelle (5 est la fonction de transfert du circuit de réaction. Par conséquent, si le gain A est extrêmement important, le produit Ap> est important par comparaison avec l'unité et l'expression se réduit alors à l'équation : 35 & = - \/p 72 11448 13 2132311 Dans le montage étudié ici, la valeur de p est de 0,2 ( en. effet p= R3/R^ = B^/R2 = 0,2). Si l'on se réfère maintenant à la fig.Y, celle-ci montre en fonction du temps t le signal d'onde sinusoïdale d'entrée apparais-5 sant sur la borne 57. La fig.8 montre, également en fonction du temps t le signal de sortie à redressement demi-alternance qui apparaît au niveau de la borne 45» et la figo9 montre en fonction du temps t le signal apparaissant sur le conducteur reliant la résistance 53 à la diode 56. Lors du fonctionnement, le redresseur de 10 précision 35 utilise l'amplificateur opérationnel 54 et une diode du redresseur montée dans le trajet de réaction, réduisant ainsi les 'effets de la chute de tension directe de la diode et les non linéarités provoquées par le gain direct élevé en boucle ouverte de l'amplificateur 54. 15 Comme indiqué précédemment, le récepteur décrit ci-avant est conçu de manière à fonctionner avec des émissions omnidirectionnelles classiques. On va maintenant montrer qu'il peut également être utilisé pour remplir utilement sa fonction avec des émissions omnidirectionnelles du type à effet Doppler. Une caractéristique 20 connue des systèmes de guidage du type à effet Doppler consiste en ce que leurs émissions présentent une certaine similitude avec les émissions omnidirectionnelles classiques. Dans le système omnidirectionnel du type Doppler, les modulations sont inversées du fait que la modulation d'amplitude à 30 Hertz par rapport à la fréquence 25 porteuse fQ représente la tonalité de référence et que la modulation de fréquence à 30 Hertz placée sur le signal de sous-porteuse à 9960 Hertz est la tonalité de relèvement d1azimut0 Le récepteur omnidirectionnel classique fonctionne d'une manière parfaitement normale avec ces émissions omnidirectionnelles du type Doppler 30 du fait qu'il mesure simplement les phases relatives des tonalités de référence et de relèvement. Il n'est donc pas affecté par le type de station de guidage au sol qui est utilisé. Cependant, le pourcentage de modulation du signal de modulation d'amplitude à 30 Hertz ne varie plus avec la quantité sin 0 lorsque le récepteur 35 est accordé sur un système omnidirectionnel du type à effet Doppler• Il existe plusieurs sources de renseignements possibles qui décrivent en détail le fonctionnement du système omnidirectionnel très hautes fréquences du type à effet Doppler. L'une de ces sources de renseignements est l'ouvrage de Kayton et Prieà concernant les 72 11448 14 2132311 ' » i systèmes électroniques de navigation aérienne, ayant pour titre "Avionics Navigation Systems" et publié en 1969 par la Société John Wiley and Sons".» II y a lieu de se référer plus particulière-ment aux pages 168 et 169 de cet ouvrage de Kayton et autres. Ce 5 texte et d'autres ouvrages décrivent le fonctionnement de types parfaitement connus de systèmes omnidirectionnels très hautes fréquences du genre Doppler. Généralement, ces systèmes fonctionnent en utilisant un émetteur de guidage associé à un ensemble complexe d'antennes commutées électriquement qui tournent selon un trajet 10 circulaire horizontal présentant un diamètre relativement important, tournant par exemple à une vitesse de 30 révolutions par seconde de manière à produire la modulation de fréquence à 30 Hertz désirée pour la bande latérale à 9960 Hertz. Comme cela est bien connu, la valeur de la modulation de fréquence apparaissant dans le signal 15 rayonné est proportionndBe. à la vitesse apparente de l'antenne par rapport au récepteur fonctionnant conjointement, la modulation étant formée du fait de l'effet Doppler. Dans la pratique classique, l'antenne rayonnante se déplace dans le plan horizontal de sorte que la composante totale de la vitesse de l'antenne n'est vue par 20 le récepteur de l'engin aérien que lorsqu'il est situé dans le plan horizontal de l'antenne. Il est évident que la composante de * l'antenne vue par le récepteur d'un engin aérien situé au-dessus de ce plan horizontal est réduite d'une façon correspondante. Si l'on se réfère maintenant à la fig.5, celle-ci représente 25 la situation dans laquelle la longueur de la composante ou du vecteur de vitesse T' considérée le long de la droite reliant l'engin aérien '12 et l'émetteur au sol 11 varie comme sin 0, 0 étant la distance zénithale, c'est-à-dire l'angle existant entre cette droite et la verticale. Du fait que la composante de vitesse Y1 varie, il 30 doit en êtrede même du facteur de modulation de la modulation de fréquence à 30 Hertz sur la bande latérale à 9.960 Hertz. Par exemple, si l'engin aérien 12 se trouve à l'angle d'élévation le plus faible'possible (pour lequel 0 a pour valeur 90°), son récepteur omnidirectionnel détecte une modulation sur la bande latérale qui 35 varie en fréquence instantanée à partir d'une valeur faible, par exemple de 9.480 Hertz jusqu'à une valeur élevée de 10.440 Hertz, ou encore entre les valeurs 9«960 - 480 Hertz. Si l'engin aérien 12 se trouve à un angle d'élévation de 30° tel que 0 = 60°, la modulation varie d'une valeur faible de 9.545 Hertz jusqu'à une 72 11448 15 2132311 i valeur élevée de 10.375 Hertz, c'est-à-dire 9960 - 415 Hertz. Par conséquent, une valeur de sin 0 peut être obtenue directement à partir du signal de sortie du filtre 28 en faisant basculer le commutateur 40 d'une borne 41» sur laquelle il est placé pour obtenir 5 un fonctionnement omnidirectionnel classique, pour le faire passer sur une borne 42 correspondant au fonctionnement par effet Doppler. Il en résulte que le signal redressé produit dans le redresseur 35 a pour valeur sin 0, ce signal apparaissant à nouveau directement sur la borne 45 pour être appliqué au circuit de multiplication 9 10 visible sur la fig. 2. Par conséquent, grâce au simple basculement du commutateur 40, le redresseur de précision 35 passe de la sortie du filtre à 30 Hertz 30 à la sortie du filtre à 30 Hertz 28, selon le type d'émission omnidirectionnelle en cours de réception et la valeur correcte de la distance au sol ou horizontale R est affichée 15 par le dispositif de mesure 10 dans les deux cas. Si l'on se réfère maintenant à la fig.10, celle-ci montre un autre mode de réalisation de l'invention pouvant être utilisé avec des systèmes de navigation du genre à effet Doppler qui sont du type à bande latérale unique plutôt que du type à bande latérale double. 20 De nombreux éléments constitutifs utilisés sur la fig. 10 sont les mêmes que ceux visibles sur la fig. 4 et ces éléments correspondants ont été désignés par les mêmes référence numériques. Par exèmple, l'amplificateur 23» le détecteur 24, le filtre 25, le circuit li-miteur 26, le discriminateur 27» le fiTtre 28-, le comparateur 29» 25 le filtre 30, et les redresseurs 35 sont communs aux deux figures. Si l'on se réfère à nouveau à la page 168 du texte de Eayton et autres déjà cité, il est visible que l'ensemble à antennes commutées électriquement du système d'émission omnidirectionnel à effet Doppler ne transmet que les composantes de modulation à 9.960 Hertz 30 de la bande latérale supérieure, c'est-à-dire à une fréquence de fn + 9.960 Hertz. La bande latérale inférieure, qui est dénommée ^ £ le signal de référence inférieur et designée par LRS sur la fig.3» n'est pas utilisée. Par conséquent, la bande latérale inférieure (fQ - 9960 Hertz) n'est pas présente dans les signaux omnidirection-35 nels du type Doppler reçus, alors qu'elle est présente dans les signaux omnidirectionnels classiques. On utilise cette distinction dans le fonctionnement du récepteur visible sur la fig. 10 dans lequel le signal de sortie de l'amplificateur 23 est appliqué, par l'intermédiaire d'un filtre de bande latérale inférieure 60j. à un 72 11448 16 213231î - I détecteur 61• Tout signal de sortie fourni par le détecteur 61 est appliqué, par exemple, à un. relais 62 qui, lorsqu'un tel signal est présent, maintient la lame ou le bras de contact du commutateur 40 dans la position qui est visible sur la figure. En l'absence 5 d'un signal d'entrée appliqué au relais 62, la lame ou le bras du commutateur est sollicitée vers le bas par un ressort 63 de manière à entrer en contact avec la borne 42. . le filtre 60 prévu au niveau de la sortie de l'amplificateur 23 élimine toutes les composantes de fréquence, à l'exception de 10 celles qui sont dues à la bande latérale inférieure à 9.960 Hertz, ce derni'er signal étant appliqué au détecteur 61 et provoquant l'excitation du relais 62i Par conséquent, le signal de sortie du filtre 30 est appliqué au redresseur de précision 35 pour être traité comme précédemment décrit. Lorsque le récepteur 4 est accor-15 dé sur une station d'émission omnidirectionnelle à effet Doppler, il n'est reçu aucune énergie de la bande latérale inférieure à 9.960 Hertz, et, du fait que le filtre 60 élimine tous les autres signaux, le détecteur 61 ne reçoit aucun signal d'entrée et le relais 62 n'est pas excité. Par conséquent, -la lame ou le bras de contact 20 du commutateur 40 est sollicité par le ressort 63 pour entrer en contact avec la borne 42 et le signal de sortie du filtre 28 est appliqué au redresseur de précision 35« L'invention permet donc de réaliser un appareil de radionavigation destiné à permettre la navigation précise d'un engin aérien 25 en utilisant des modifications apportées à des systèmes déjà existants à récepteurs de radionavigation aéroportés et correspondant à l'équipement de mesure des distances (télémètre radar ou Y.M.E.) et à l'équipement omnidirectionnel (indicateur de direction omnidirectionnel ou V.O.R.) pour fournir à un dispositif d'affichage 30 ou de représentation aéroporté-ou à un autre dispositif d'utilisation, des données de relèvement en azimut magnétique et la distance au sol ou horizontale réelle d'un engin aérien par x-apport à des émetteurs de navigation et de guidage au sol classiques, de manière à permettre une navigation par zones précise, sûre et universelle 35 de l'engin aérien par rapport à de tels émetteurs àe guidage et grâce à leurs émissions. Des modifications peuvent être apportées aux modes.de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. 72 11448 17 2132311 I REVENDICATIONS 1.- Appareil de navigation pour engins aériens, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de réception (4,5) qui est conçu de manière à être monté dans l'engin aérien (2) de façon à coo- 5 pérer avec un dispositif d'émission de radionavigation (1) et qui fonctionne de manière à recevoir des signaux représentant la distance vraie ou oblique (D) de l'engin aérien et le relèvement en azimut de ce dernier par rapport au dispositif d'émission (1), ce dispositif de réception produisant un. premier signal de sortie 10 sensiblement proportionnel à sin 0, expression dans laquelle 0 est la distance zénithale de l'engin aérien (2) ou l'angle de sa direction avec la verticale du dispositif d'émission de radionavigation ( 1 ), et un second signal de sortie proportionnel à la distance vraie ou oblique de l'engin aérien (2) par rapport à ce dispositif 15 d'émission de radionavigation (1), ce dispositif de réception comprenant en outre un circuit de multiplication (9) fonctionnant en réponse aux premier et second signaux de sortie de manière à produire un signal de sortie de la distance au.sol ou distance horizontale de l'engin aérien (c'est-à-dire la projection sur le 20 sol de la distance vraie), qui représente le produit de ces premier et second signaux de sortie. 2.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réception (4,5) -Ç_omprend un récepteur (4) omnidirectionnel (indicateur de direction ou V.O'iR. ) utilisant les si- 25 gnaux représentant le relèvement en azimut de l'engin aérien de manière à extraire le premier signal de sortie. 3.- Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de réception (4,5) comprend un radiorécepteur (5) de mesure de distances télémètre radar ou (D.M.E.) qui 30 utilise les signaux représentant la distance vraie ou oblique de 1 'engin aérien de manière à fournir le second signal de sortie. 4»- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend uii premier dispositif d'affichage (6) destiné à représenter le relèvement en azimut de l'engin aérien et un second 35 dispositif d'affichage (10) destiné à représenter la distance au sol ou horizontale de cet engin aérien. 5.- Appareil de navigation pour engins aériens, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de réception (4,5) coopérant avec un dispositif d'émission de radionavigation (1) et destiné 72 11448 18 2132311 ' i à recevoir des émissions de signaux caractérisant le relèvement en azimut d'un engin aérien (2) par rapport à ce dispositif d'émission (1), un dispositif (35) destiné à extraire du dispositif de réception (4,5) un premier signal de sortie sensiblement proportionnel 5 à sin 0, 0 étant la distance zénithale de cet engin aérien (2) en fonction du vecteur de la distance vraie ou oblique de cet engin aérien (2) par rapport au dispositif d:'émission (1), un dispositif (5) destiné à fournir un second signal de sortie représentant l'amplitude de ce vecteur de distance vraie ou oblique, et un circuit 10 de multiplication (9) fonctionnant en réponse aux premier et second signaux de sortie, de manière à produire un signal de sortie de la distance au sol ou horizontale de l'engin aérien représentant le produit de ces premier et second.signaux de sortie. 6.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que 15 le dispositif de réception aéroporté (4,5) comprend un circuit de réception (23) destiné à fournir un premier signal de sortie audiofréquence présentant une première phase caractéristique, un détecteur de fréquence .(24) couplé au circuit de réception (23) de manière à fournir un second signal de sortie audiofréquence présen-20 tant une seconde phase caractéristique, et des premier et second filtres passe-bande audiofréquence (28,30) destinés respectivement, à recevoir les premier et second signaux de sortie audiofréquences et fournissant respectivement des premier et second signaux de sortie. 25 7.- Appareil suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le dispositif destiné à extraire le signal de sortie sensiblement proportionnel à sin 0 comprend un redresseur (35)• 8.- Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif destiné à fournir le signal de sortie sensiblement 30 proportionnel à sin 0 comprend un redresseur (35) destiné à être connecté à la sortie du premier filtre audiofréquence (28) ou du second filtre audiofréquence (30). 9.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que •le dispositif destiné à fournir une mesure de l'amplitude du vec- 35 teur de la distance réelle ou oblique comprend un dispositif radiorécepteur aéroporté (5) du type transpondeur ou émetteur-récepteur asservi par impulsions pour la mesure de la distance (télémètre radar ou D.M.Ei) coopérant avec le dispositif d'émission de radionavigation. 72 11448 19 2132311 10.- Appareil.suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commutation (40) monté entre les filtres (28,30) et le redresseur (35) de manière à sélectionner le signal de sortie du premier filtre (28) ou le signal de sortie 5 du second filtre (30) pour l'appliquer au redresseur (35)« 11.- Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que lorsque le redresseur (35) est couplé à la sortie du premier filtre (28), ce redresseur (35) est alimenté avec des signaux permettant d'obtenir la valeur de sin 0 à partir des émissions pro- 10 venant d'émetteurs omnidirectionnels du type à effet Doppler. 12.- Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que lorsque le redresseur (35) est couplé à la sortie du second filtre (30), ce redresseur (35) est alimenté avec1 des signaux permettant d'obtenir la valeur de sin 0 à partir des émissions prove- 15 nant d'émetteurs omnidirectionnels. 13.- Appareil de navigation pour engins aériens, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'émission de radionavigation (1) destiné à émettre des signaux représentant la distance vraie ou oblique de l'engin aérien et le relèvement en azimut de ce der- 20 nier par rapport au dispositif d'émission (1), un dispositif de réception aéroporté (4,5) destiné à recevoir ces signaux et à fournir un premier signal de sortie sensiblement proportionnel à sin 0, 0 étant la distance zénithale de l'engin aérien (2) par rapport au dispositif d'émission de radionavigation (1)y et un second signal 25 de sortie sensiblement proportionnel à la distance vraie ou oblique de l'engin aérien (2) par rapport au dispositif d'émission de radionavigation (1), et un circuit de multiplication (9) fonctionnant en réponse aux premier et second signaux de sortie de manière à fournir un signal de sortie de la distance au sol ou horizontale 30 de l'engin aérien représentant le produit de ces premier et second signaux de sortie. 14.- Appareil suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif de réception aéroporté (4,5) comprend un récepteur (4) omnidirectionnel (indicateur de direction ou Y.O.R.) utili- 35 sant les signaux représentant le relèvement en azimut de l'engin aérien de manière à extraire le premier signal de sortieô 15.- Appareil suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif de réception aéroporté (4,5) comprend un dispositif (5) de mesure radioélectrique de la distance (télémètre radar 72 11448 20 2132311 f D.M.E.) utilisant les signaux représentant la distance vraie ou oblique de l'engin aérien de manière à fournir le second signal de sortie. 16.- Appareil suivant la revendication 13, caractérisé en ce 5 que les émissions des signaux de relèvement présentent une modulation d'amplitude fractionnaire proportionnelle à sin 0, 0 étant la distance zénithale de l'engin aérien (2) par rapport au disposi-iLf d'émission de radionavigation. 17.-Appareil suivant la revendication 13, caractérisé en ce 10 qu'il comprend un premier dispositif (6) destiné à afficher le relèvement en azimut de l'engin aérien et un second dispositif (10) destiné à afficher la distance au sol ou horizontale de cet engin aérien. 18.- Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce 1 5 que le récepteur comprend également un amplificateur de fréquence intermédiaire ou de moyenne fréquence (23) un filtre de bande latérale (60), un détecteur (61) et un dispositif de commutation (40), l'amplificateur de. fréquence intermédiaire (23), le filtre de bande latérale (60) et le détecteur (61) étant connectés en série de ma-20 nière à actionner le dispositif de commutation (40) en fonction de la présence d'un signal dans la bande latérale du filtre de bande latérale (60), et le dispositif de commutation (40) étant d.estiné à connecter la sortie du premier ou du second filtre audiofréquence (28,30) au redresseur (35)» i