INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
A titre d'autre exemple, la montre un diagramme de comparaison d'une image de résultat obtenue par reconstruction d'image au moyen d'une caméra gamma utilisant une méthode conventionnelle à partir de deux sources radioactives (Am241 et Co57) et une image de résultat obtenue par reconstruction d'image au moyen d'une caméra gamma utilisant la méthode d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande à partir des mêmes sources radioactives. La est représentée par les Figures 7(a) à gauche et 7(b) à droite, parmi lesquelles la (a) est une image gamma obtenue par la méthode conventionnelle, et la (b) est une image gamma obtenue par la méthode selon le mode de réalisation de la présente demande. A l'intérieur d'un champ de vision radiant mesuré par la caméra gamma, il y a deux sources de points radioactifs, à savoir Am241 et Co57. A partir de l'image de gauche, seul un point brillant d'Am241 peut être observé au milieu du côté gauche, parce que la source d'Am241 a une grande activité et l'arrière-plan est très brillant dans sa globalité, si bien qu'il obscurcit un point brillant de Co57. D'après l'image de droite, les images des deux sources de points (Am241, Co57) sont toutes évidentes (Am241 à gauche, Co57 à droite). Il convient de noter que la méthode selon le mode de réalisation de la présente demande peut attribuer une image reconstruite respective avec différentes couleurs de canal de façon que l'image gamma résultante soit une image colorée. Par exemple, Am241 peut être représenté en cyan, Co57 peut être affiché en rouge. L'attribution de canaux de couleur peut différer de l'exemple et peut être définie selon les besoins.
Un dispositif d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande sera décrit ci-après. La montre un schéma fonctionnel d'un dispositif d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande. Comme le montre la , le dispositif d'imagerie par caméra gamma 800 selon le mode de réalisation de la présente demande comprend un module de sélection 801, un module de reconstruction d'image 802, un module de normalisation 803, et un module de superposition 804. De façon spécifique, le module de sélection 801 est configuré pour sélectionner, à partir de spectres d'énergie capturés par une caméra gamma sur un ou plusieurs matériaux radioactifs, un ou plusieurs domaines d'énergie de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, qui sont sélectionnés en tant qu'une ou plusieurs régions d'énergie surveillées du matériau radioactif. Le module de reconstruction d'image 802 est configuré pour effectuer une reconstruction d'image sur les régions d'énergie surveillées de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs. Le module de normalisation 803 est configuré pour effectuer une normalisation sur les images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image. Le module de superposition 804 est configuré pour effectuer une superposition sur les images normalisées de façon à former une image composite.
Dans certains modes de réalisation, le module de sélection 801 peut comprendre : un module de découverte de pics 8011 configuré pour parcourir les spectres d'énergie afin de trouver des pics, et comparer les pics avec les énergies d'embranchements de matériaux radioactifs respectifs enregistrés dans une banque de nucléides prédéterminée pour déterminer le ou les matériaux radioactifs ; un module de détermination d'embranchements 8012 configuré pour déterminer, pour chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, une partie des embranchements du matériau radioactif ayant un rapport d'embranchement relativement plus élevé, ou une énergie moindre, en tant qu'un ou plusieurs embranchements du matériau radioactif devant être surveillé ; et un module de détermination de domaine d'énergie 8013 configuré pour déterminer, pour chaque embranchement parmi le ou les embranchements du matériau radioactif, un domaine d'énergie centré sur l'énergie centrale de l'embranchement et ayant la largeur d'une largeur à mi-hauteur d'un pic correspondant à l'embranchement, en tant que l'une parmi la ou les régions d'énergie surveillées des matériaux radioactifs.
Dans certains modes de réalisation, le module de reconstruction d'image 802 peut comprendre : un module de détermination de région fermée 8021 configuré pour déterminer, pour chacune des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image, s'il y a ou non une zone fermée dans l'image ; et un module d'ajustement de région d'énergie 8022 configuré pour ajuster de manière adaptative, dans le cas où il y a une région fermée dans l'image et si le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée est inférieur à un seuil prédéterminé, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image.
Dans certains modes de réalisation, le module d'ajustement de région d'énergie 8022 peut être en outre configuré pour : étendre ou réduire progressivement une région d'énergie devant être ajustée dans une étape d'énergie prédéterminée, jusqu'à ce que le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée atteigne le seuil prédéterminé.
Dans certains modes de réalisation, le module de reconstruction d'image 802 peut en outre comprendre un module de rejet 8023 configuré pour rejeter, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Dans certains modes de réalisation, le module de rejet 8023 peut en outre être configuré pour : rejeter, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image après une période de temps prédéterminée.
La méthode et le dispositif d'imagerie par caméra gamma décrits ci-dessus selon le mode de réalisation de la présente demande peuvent être utilisés dans une caméra gamma pour que soit obtenue une image gamma améliorée, qui sera utilisée en combinaison avec une image optique pour l'identification de matériaux radioactifs et de leurs informations de distribution. Conformément à la méthode d'imagerie par caméra gamma et au dispositif d'imagerie par caméra gamma dans la présente demande, chaque région d'énergie surveillée de chaque matériau radioactif est analysée séparément, ce qui permet de prendre tous les matériaux radioactifs en compte, et ainsi le bruit de fond peut être réduit et le rapport signal/bruit peut être amélioré. En outre, conformément à la méthode d'imagerie par caméra gamma et au dispositif d'imagerie par caméra gamma dans la présente demande, seules les images projetées de matériaux radioactifs en mouvement doivent être rafraîchies en mode de mesure dynamique, si bien que l'imagerie des matériaux en mouvement et l'imagerie des matériaux fixes ne s'affectent pas l'une l'autre.
Le chiffrement peut être unidirectionnel (UpLink UE vers eNB Satcom ou DownLink eNB Satcom vers UE) ou bidirectionnel (UpLink et DownLink).
Le terminal utilisateur UE et les stations de base de proximité peuvent déterminer les données de positionnement (Pos2, respectivement Pos3) à partir de mesures effectuées au niveau de la couche PHY (L1), après le traitement FFT/DFT (FFT si transformée Fourier directe rapide ou « Fast Fourier Transform » en anglais, DFT si transformée Fourier discrète ou « Discrete Fourier Transform » en anglais) en réception, et préférablement avant l’égalisation du canal radio. »
Procédé d’extraction de réponses IFF de mode SIF et/ou de mode S superposées La présente invention concerne un procédé d’extraction de réponses IFF de mode SIF et/ou de mode S superposées dans un signal de base reçu par un équipement d’interrogation IFF. La présente invention porte aussi sur un dispositif électronique d’extraction associé. La présente invention concerne également un produit programme d’ordinateur associé.
L’IFF (de l’anglais « Identification Friend or Foe » traduit en français par « Identification Ami ou Ennemi ») désigne l’ensemble des systèmes permettant la surveillance aérienne et l’identification ami / ennemi pour anti-fratricide.
Les équipements d’interrogation IFF, ou interrogateurs IFF, sont des équipements propres à émettre un signal, dit d’interrogation, à destination d’un aéronef, et à recevoir en retour un signal de réponse de l’aéronef, émis par son répondeur IFF. Le signal d’interrogation consiste pour certains modes, en une suite d’impulsions, la séparation temporelle entre deux impulsions définissant un mode de codage pour le signal de réponse. Le signal de réponse émis par l’aéronef est alors codé selon le mode de codage définit par le signal d’interrogation. Les modes de codage couramment utilisés sont les modes SIF (de l’anglais « Selective Identification Feature ») qui englobent les modes militaires 1, 2 et 3, ainsi que les modes civils A et C. Le mode S est aussi largement utilisé en civil et les modes 4 et 5, non couverts par cette invention, sont d’usage militaire. Les signaux de réponse correspondant à ces modes de codage sont émis sur le canal de fréquence 1090 MégaHertz (MHz).
Néanmoins, la densité du trafic aérien, ainsi que la cohabitation de modes différents sur des mêmes canaux fréquentiels, sont à l’origine d’interférences dans les signaux reçus par un interrogateur IFF. De telles interférences, appelées FRUIT (de l’anglais « False Replies Un-synchronised In Time » traduit en français par « Fausses réponses non synchronisées dans le temps »), affectent aussi bien les signaux ayant un même mode de codage que des signaux de modes de codage différents. Ces interférences diminuent le taux de probabilité de réception des signaux de réponse.
Des méthodes ont été développées pour réduire les interférences dans des signaux reçus par des systèmes multi-antennaires linéaires fixes à conformation électronique de faisceau. De telles méthodes consistent à appliquer un traitement numérique sur les signaux reçus par chaque antenne du système antennaire. Néanmoins, ces méthodes ne sont pas adaptées aux systèmes recevant des signaux sur une même voie de réception, et donc notamment au système rotatif antennaire traditionnel dit « Monopulse ».
Il existe donc un besoin pour un outil permettant d’améliorer la probabilité de réception d’un signal de réponse par un interrogateur IFF.
A cet effet, la présente description a pour objet un procédé d’extraction de réponses IFF de mode SIF et/ou de mode S superposées dans un signal de base reçu par un interrogateur IFF, le procédé étant mis en œuvre par un dispositif électronique d’extraction et comprenant les étapes de :
- détection, dans le signal de base, de signaux présentant des modes de codage prédéfinis, pour obtenir un ensemble de signaux détectés, chaque signal détecté étant caractérisé par un mode de codage, une amplitude estimée et un instant temporel de début estimé,
- décodage du signal sélectionné en fonction du mode de codage du signal, de l’amplitude estimée pour le signal, de l’instant temporel de début estimé pour le signal et du signal de base, pour obtenir un flux binaire pour le signal sélectionné,
- reconstruction du signal sélectionné en fonction du mode de codage du signal, de l’amplitude estimée pour le signal, de l’instant temporel de début estimé pour le signal, et du flux binaire obtenu pour le signal, et
la répétition des étapes de détection, de sélection, de décodage, de reconstruction et de soustraction en remplaçant le signal de base par le signal de base restreint jusqu’à ce que l’ensemble de signaux détectés soit vide.
Dans certains modes de réalisation, le procédé d'imagerie par caméra gamma comprend en outre : le rejet, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, des domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image après une période de temps prédéterminée.
Conformément à un autre aspect de la présente demande, il est mis à disposition un dispositif d'imagerie par caméra gamma, comprenant : un module de sélection configuré pour sélectionner, parmi les spectres d'énergie capturés par une caméra gamma sur un ou plusieurs matériaux radioactifs, un ou plusieurs domaines d'énergie de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, en tant qu'une ou plusieurs régions d'énergie surveillées du matériau radioactif ; un module de reconstruction d'image configuré pour effectuer une reconstruction d'image sur les régions d'énergie surveillées de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs ; un module de normalisation configuré pour effectuer une normalisation sur des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image ; et un module de superposition configuré pour effectuer une superposition sur les images normalisées pour former une image composite.
Dans certains modes de réalisation, le module de sélection comprend : un module de découverte de pics configuré pour parcourir les spectres d'énergie afin de trouver des pics, et comparer les pics avec les énergies d'embranchements de matériaux radioactifs respectifs enregistrés dans une banque de nucléides prédéterminée pour déterminer le ou les matériaux radioactifs ; un module de détermination d'embranchements configuré pour déterminer, pour chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, une partie des embranchements du matériau radioactif ayant un rapport d'embranchement relativement plus élevé, ou une énergie moindre, en tant qu'un ou plusieurs embranchements du matériau radioactif devant être surveillé ; et un module de détermination de domaine d'énergie configuré pour déterminer, pour chaque embranchement parmi le ou les embranchements du matériau radioactif, un domaine d'énergie centré sur l'énergie centrale de l'embranchement et ayant la largeur d'une largeur à mi-hauteur d'un pic correspondant à l'embranchement, en tant que l'une parmi la ou les régions d'énergie surveillées des matériaux radioactifs.
Dans certains modes de réalisation, le module de reconstruction d'image comprend : un module de détermination de région fermée configuré pour déterminer, pour chacune des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image, s'il y a ou non une zone fermée dans l'image ; et un module d'ajustement de région d'énergie configuré pour ajuster de manière adaptative, dans le cas où il y a une région fermée dans l'image et si le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée est inférieur à un seuil prédéterminé, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image.
Dans certains modes de réalisation, le module d'ajustement de région d'énergie est en outre configuré pour étendre ou réduire progressivement une région d'énergie devant être ajustée dans une étape d'énergie prédéterminée, jusqu'à ce que le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée atteigne le seuil prédéterminé.
Dans certains modes de réalisation, le module de reconstruction d'image comprend en outre : un module de rejet configuré pour rejeter, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Dans certains modes de réalisation, le module de reconstruction d'image comprend en outre : un module de rejet configuré pour rejeter, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image après une période de temps prédéterminée.
Conformément à un autre aspect de la présente demande, il est mis à disposition un dispositif d'imagerie par caméra gamma, comprenant : des instructions de stockage en mémoire ; un processeur configuré pour exécuter les instructions stockées dans la mémoire afin de mettre en œuvre la méthode d'imagerie par caméra gamma telle que discutée ci-dessus.
Conformément à un autre aspect de la présente demande, il est mis à disposition un support de stockage lisible par ordinateur, des instructions de stockage, qui sont exécutables par un processeur afin de mettre en œuvre la méthode d'imagerie par caméra gamma telle que discutée ci-dessus.
Conformément à un autre aspect de la présente demande, il est mis à disposition une caméra gamma, comprenant le dispositif d'imagerie par caméra gamma tel que discuté ci-dessus.
Conformément à la méthode d'imagerie par caméra gamma et au dispositif d'imagerie par caméra gamma dans la présente demande, chaque région d'énergie surveillée de chaque matériau radioactif est analysée séparément, ce qui permet de prendre tous les matériaux radioactifs en compte, et ainsi le bruit de fond peut être réduit et le rapport signal/bruit peut être amélioré. En outre, conformément à la méthode d'imagerie par caméra gamma et au dispositif d'imagerie par caméra gamma dans la présente demande, seules les images projetées de matériaux radioactifs en mouvement doivent être rafraîchies en mode de mesure dynamique, si bien que l'imagerie des matériaux en mouvement et l'imagerie des matériaux fixes ne s'affectent pas l'une l'autre.
Les caractéristiques et avantages de la présente demande seront plus clairement compris en référence aux dessins joints. Les dessins sont schématiques et ne devraient pas être compris comme imposant une quelconque limitation à la présente demande. Dans les dessins :
La montre un diagramme d'un spectre d'énergie capturé par une caméra gamma à partir de trois sources radioactives (Am241, Co57 et Ba133) ;
La montre un diagramme d'une image d'exemple obtenue par reconstruction d'image au moyen d'une caméra gamma utilisant une méthode conventionnelle à partir du spectre d'énergie des trois sources radioactives (Am241, Co57 et Ba133) de la ;
La montre un organigramme d'une méthode d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande ;
La montre un diagramme d'une image de résultat obtenue par reconstruction d'image au moyen d'une caméra gamma utilisant la méthode d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande à partir des trois sources radioactives (Am241, Co57 et Ba133) de la ;
L’interrogateur IFF 12 est typiquement au sol. L’interrogateur IFF 12 présente un récepteur avec au moins une voie de réception de signaux. Les signaux que le présent procédé se propose d’extraire sont reçus sur une même voie de réception de l’interrogateur IFF 12.
L’unité de traitement 14 comprend, par exemple, un calculateur en interaction avec un produit programme d’ordinateur. L’unité de traitement 14 est, par exemple, un ordinateur.
Le calculateur comprend, par exemple, un processeur comprenant une unité de traitement de données, des mémoires et un lecteur de support d’informations, ainsi qu’éventuellement une interface homme-machine et un afficheur.
Le produit programme d’ordinateur comporte un support d’informations.
Le support d’information est un support lisible par le calculateur, usuellement par l’unité de traitement de données. Le support lisible d’informations est un médium adapté à mémoriser des instructions électroniques et capable d’être couplé à un bus d’un système informatique.
A titre d’exemple, le support d’informations est une clé USB, une disquette ou disque souple (de la dénomination anglaise « Floppy disc »), un disque optique, un CD-ROM, un disque magnéto-optique, une mémoire ROM, une mémoire RAM, une mémoire EPROM, une mémoire EEPROM, une carte magnétique ou une carte optique.
Sur le support d’informations est mémorisé le programme d’ordinateur comprenant des instructions de programme.
Le programme d’ordinateur est chargeable sur l’unité de traitement de données et est adapté pour entraîner la mise en œuvre d’un procédé d’extraction de réponses IFF de mode SIF et/ou de mode S superposées, lorsque le programme d’ordinateur est mis en œuvre sur l’unité de traitement du calculateur. Un tel procédé d’extraction sera décrit dans la suite de la description.
Le fonctionnement du dispositif électronique 10, mettant en œuvre un procédé d’extraction de réponses IFF de mode SIF et/ou de mode S superposées, va maintenant être décrit en référence à l’organigramme de la , ainsi qu’aux exemples des figures 3 et 4.
Le procédé d’extraction comprend une étape 100 de réception d’un signal de base ] sur une même voie de réception de l’interrogateur IFF 12.
Le signal de base ] est un signal complexe rapporté en bande de base échantillonné avec une période d’échantillonnage T S , N S désignant le nombre d’échantillons sur une période de 1 microseconde. De manière générale, dans la suite de la description, la notation x[n], désigne un échantillon n du signal x.
L’interrogateur IFF 12 fonctionnant en réception à la fréquence de 1090 MHz, il est susceptible de recevoir des signaux présentant un mode de codage S ou SIF. Les signaux reçus sont potentiellement superposés (aussi dits en interférence) dans le signal de base ]. D’autres signaux parasites (bruit du récepteur) sont aussi susceptibles d’être superposés dans le signal de base ].
Un exemple de signal présentant un mode de codage S est illustré sur la figure 3. Un tel signal présente un préambule p s (t) s’étendant sur 8 µs et une charge utile (en anglais payload) dont l’étendue est telle que la somme de l’étendue du préambule et de la charge utile est égale à 64 µs (réponse courte) ou 120 µs (réponse longue).. La charge utile comprend différent tronçons de signal, à savoir une portion DF entre 8 et 13 µs (codée sur 5 bits), une portion principale entre 13 et 40 µs pour les réponses courtes (codée sur 27 bits) ou entre 13 et 96 µs pour les réponses longues (codée sur 83 bits), et un code CRC entre 40 et 64 µs pour les réponses courtes (codé sur 24 bits) ou entre 96 et 120 µs pour les réponses longues (codé sur 24 bits). Le temps d’un bit est de 1 µs. Chaque bit est modulé numériquement par une Modulation à Position d’Impulsion (ou PPM). Ainsi, la forme d’onde d’un bit à 1 correspond à une impulsion de largeur 500 ns suivie d’un silence de 500 ns. La forme d’onde d’un bit à 0 correspond à un silence de 500 ns suivi d’une impulsion de largeur 500 ns. Par ailleurs, le préambule p s (t) est composé de deux impulsions , un silence de 1 µs, suivis de deux impulsions auxquelles se succède un silence de 3 µs.
Un exemple de signal présentant un mode de codage SIF est illustré par la . Un tel signal présente 15 impulsions de 450 nanosecondes (ns) chacune, espacées de 1 µs pour une durée totale de 20.75 µs. Les impulsions d’extrémités, notées F1 et F2 sont toujours à un. Les données sont transportées par les 13 bits restants.
Le procédé d’extraction comprend une étape 110 de détection, dans le signal de base , de signaux présentant des modes de codage prédéfinis, pour obtenir un ensemble de signaux détectés. A l’issue de la détection, chaque signal détecté est caractérisé par un mode de codage, une amplitude estimée , et un instant temporel de début estimé . L’instant temporel de début estimé correspond typiquement à un numéro d’échantillon parmi les échantillons formant le signal de base .
De préférence, les modes de codage prédéfinis sont les modes de codage S ou SIF décrits précédemment.
désigne l’amplitude estimée d’un signal sélectionné s[n], désigne le préambule estimé d’un signal sélectionné s[n] présentant un mode de codage S, où N désigne le nombre de bits correspondant à un signal sélectionné s[n] présentant un mode de codage S, désigne le bit k du signal sélectionné s[n], désigne la forme temporelle du signal correspondant au bit , désigne la forme temporelle d’une impulsion d’un signal sélectionné s[n] présentant un mode de codage SIF, désigne le nombre d’échantillons du signal de base dans 1 microseconde, désigne la fréquence estimée pour le signal sélectionné s[n], et désigne la phase à l’origine du bit .
- avant chaque répétition, lorsque l’intervalle de temps correspondant au signal reconstruit recoupe l’intervalle de temps d’un ou plusieurs signaux reconstruits précédents, le procédé comprend une étape additionnelle de traitement comprenant :