CH337579A - Installation de détection d'obstacles - Google Patents

Installation de détection d'obstacles

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CH337579A
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Tanter Herve
Edouard Van Den Broek Gerard
Aime Bonnefoy Rene Louis
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Standard Telephone & Radio Sa
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Description


  Installation de     'détection    d'obstacles    La présente invention a pour objet une instal  lation de détection d'obstacles.  



  Dans les systèmes connus de détection par ondes  électromagnétiques désignés dans la technique sous  le nom de   radar  , on transmet avec une fréquence  de répétition convenable des impulsions à très haute  fréquence au moyen d'une antenne d'émission direc  tive et les signaux résultant de la réflexion des ondes  émises sur des obstacles fixes ou mobiles sont reçus  au moyen de la même antenne ou d'une antenne de  réception associée, ces signaux comportant des in  formations sur la présence, la distance et la nature  (fixe ou mobile) des obstacles leur ayant donné nais  sance.  



  Lors de l'exploitation de tels systèmes, on re  marque que les obstacles fixes, notamment les obs  tacles fixes proches de l'antenne d'émission, produi  sent sur l'écran du tube indicateur à rayon cathodique  des taches importantes qui empêchent de distinguer  les échos correspondant à des obstacles mobiles qui  ont généralement un niveau beaucoup plus faible.     Il     est de pratique courante d'utiliser dans ce cas des ra  dars mettant à profit l'effet Doppler et au moyen  desquels il est possible de supprimer sur l'écran du  tube indicateur à rayon cathodique les échos prove  nant de réflexions sur des obstacles fixes. Ces systèmes  sont particulièrement intéressants dans le cas de ra  dars à faible portée du fait de la présence de nom  breux obstacles fixes qui donnent naissance à des  échos importants.

   Lorsque le radar est prévu pour  une grande portée, par exemple plusieurs centaines  de kilomètres, l'effet des obstacles fixes devient beau  coup moins important, ce qui résulte notamment  du fait qu'on cherche à repérer des obstacles mobiles  dans des zones ne comportant que peu ou pas d'obs-    tacles fixes. Dans ces conditions, le système de détec  tion d'obstacles     mobiles    mettant à profit l'effet Dop  pler présente beaucoup moins d'intérêt du fait qu'il  diminue la sensibilité du système de détection.

   Dans  le cas où l'on désire uniquement surveiller une zone  éloignée, on est alors amené à utiliser des systèmes  de détection électroniques fonctionnant, suivant une  terminologie courante, en   radar normal   ; autre  ment dit, on utilise uniquement l'information trans  portée par l'écho relativement à la présence et à la  distance de l'obstacle sans tenir compte de l'informa  tion relative à la nature (fixe ou mobile) de l'obstacle.  Dans ce cas, pour augmenter la sensibilité du sys  tème, il est connu de mettre en     oeuvre    un arrangement  intégrateur au moyen duquel les signaux obtenus à la  suite d'un sondage sont additionnés aux signaux obte  nus aux sondages précédents.

   On obtient alors une  amélioration sensible du rapport signal-bruit, de tels  circuits mettant à profit, comme il a été exposé dans  des ouvrages théoriques, la nature aléatoire du bruit.  



  Un des buts de la présente invention est de pré  voir un arrangement d'utilisation des informations  fournies par un système classique de détection par  ondes électromagnétiques fonctionnant par impul  sions, arrangement dans lequel des moyens sont pré  vus pour obtenir un fonctionnement avec élimination  des échos obtenus après     réflexion    sur des obstacles  fixes pendant un intervalle de temps de durée va  riable au début de la période de répétition des im  pulsions d'émission et un fonctionnement en radar  normal associé à des moyens d'intégration pendant  la fin de la période de répétition.  



  Un autre but de la présente invention est de  prévoir dans un tel système de détection des moyens  pour éliminer de l'écran du dispositif indicateur les      échos résultant de la réflexion sur des objets se dé  plaçant dans une direction     fixe    avec une vitesse  constante.  



  L'installation de détection d'obstacles     fixes    ou  mobiles selon l'invention, dans laquelle les obstacles  sont détectés au moyen d'impulsions réfléchies sur  eux, est caractérisée en ce qu'elle comprend deux voies  (13 à 15 et 18 à 20) dont l'une présente des éléments  pour détecter toutes les impulsions-échos et l'autre  présente des éléments fonctionnant selon le principe  de la discrimination de phase, pour détecter unique  ment les impulsions-échos provenant d'obstacles mo  biles, un dispositif de commutation (24) couplé aux  deux voies de réception et à un indicateur, et un  dispositif de commande (35) pour commander de  façon réglable le dispositif de commutation pour ap  pliquer audit indicateur les signaux provenant des  deux voies pendant des temps sélectionnés.  



  Comme il est bien connu, la mise en évidence des  échos sur obstacles mobiles peut être obtenue en  comparant la phase des impulsions reçues avec la  phase de l'onde     émise.    La mémoire de la phase de  l'onde émise peut être conservée au moyen d'un os  cillateur dit   oscillateur cohérent  , qui est bloqué à  la fin de chaque période de répétition et qui est dé  clenché au début de chaque période de répétition par  une impulsion d'asservissement obtenue à     partir    de  l'impulsion     émise.    En outre, pour éliminer certains       obtstacles    mobiles se déplaçant avec une vitesse  constante dans une direction     fixe,

      on peut utiliser  un arrangement     permettant    de faire varier la fré  quence de l'oscillation de référence d'une quantité  proportionnelle à la vitesse radiale instantanée des  obstacles mobiles considérés. C'est en particulier le  cas lorsqu'on veut     éliminer    sur l'écran de l'indicateur  les échos provoqués par des nuages se déplaçant dans  une direction déterminée avec une vitesse cons  tante  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,

    une forme d'exécution de l'objet de     l'invention.     La     fig.    1 montre schématiquement l'équipement  haute fréquence d'un système de détection par ondes  électromagnétiques constituant ladite forme d'exécu  tion  la     fig.    2 montre sous forme schématique l'équipe  ment   basse fréquence   associé au radar représenté  à la     fig.    1 ;  la     fig.    3 montre des formes d'ondes en différents  points du circuit de la     fig.    2.  



  A la     fig.    1, on voit en 1 l'émetteur et en 2  les étages haute fréquence et moyenne fréquence du  récepteur d'un radar. Dans l'exemple considéré, une  même antenne 3, coopérant avec un réflecteur 4,  est associée à l'émetteur et au récepteur au moyen  d'un dispositif de     commutation    5. Dans le but d'ex  plorer une portion déterminée de l'espace, l'antenne  3 et le     réflecteur    4 sont montés de manière à pou-    voir tourner autour d'un axe 6,     comme    il est bien  connu dans la technique.

   Le système de détection  électromagnétique considéré ici est du type à im  pulsions, c'est-à-dire que l'émetteur 1 projette au  moyen de l'antenne 3 des ondes électromagnétiques  sous forme d'impulsions, ayant par exemple une durée  de 1 microseconde et une fréquence de répétition de  l'ordre de 400 périodes par seconde. Pendant chaque  impulsion fournie par l'émetteur 1, l'antenne 3 est  connectée à l'émetteur 1 par le     dispositif    de commu  tation 5 et pendant le reste de la période de répé  tition l'antenne 3 est connectée au récepteur 2 par  le même dispositif de commutation.

   Le récepteur 2  comporte, d'une part, des circuits à très haute fré  quence et, d'autre part, des circuits de changement  des fréquences, de sorte qu'on obtient à la borne de  sortie 7,     fig.    1 et 2, les signaux moyenne fréquence  reçus en écho après réflexion sur des obstacles     fixes     ou mobiles. L'émetteur 1 est commandé par des im  pulsions de synchronisation qui sont fournies par  l'équipement représenté à la     fig.    2 et qui apparaissent  à la borne 8     (fig.    1 et 2). On comprend que, par  exemple, en réponse à chaque impulsion fournie à       partir    de la borne 8, le radar émet une impulsion, le  commutateur 5 étant alors dans la position conve  nable.

   L'émetteur 1 fournit également, à la borne 9       (fig.    1 et 2) une fraction de l'impulsion émise, éven  tuellement après changement de fréquence, qui est  utilisée pour asservir la phase de l'oscillateur de  référence, souvent désigné dans la technique  sous le nom d'oscillateur cohérent. Cet oscilla  teur est utilisé pour la mise en évidence des  échos reçus après     réflexion    sur des obstacles mo  biles. Le circuit 10, commandé à partir de l'axe  de rotation de l'antenne 3, fournit à la borne 11       (fig.    1 et 2) un signal qui indique la position angu  laire de la direction de pointage de l'antenne par  rapport à une direction fixe. Ce signal peut, par  exemple, être constitué par une sinusoïde de fréquence  convenable.

   On dispose donc à la sortie du radar  classique représenté à la     fig.    1 de signaux moyenne  fréquence - borne 7 - qui contiennent les infor  mations relatives aux obstacles fixes ou mobiles ayant  provoqué des réflexions de l'onde émise, de signaux  d'asservissement de l'oscillateur cohérent qui appa  raissent après changement de fréquence à la borne 9,  et enfin de signaux contenant des informations sur la  position angulaire de la direction de pointage de l'an  tenne par rapport à une direction prédéterminée.  



  On se reportera maintenant à la     fig.    2 qui montre  sous forme schématique la partie à   basse fré  quence   de la forme d'exécution que l'on est en  train de décrire. Les signaux moyenne fréquence  obtenus à la borne 7     (fig.    1 et 2) sont amplifiés au  moyen du circuit 12     (fig.    2) et sont simultanément  appliqués à deux voies de réception.

   L'une de ces  voies fonctionne en radar normal, c'est-à-dire sans       différencier    les échos reçus après     réflexion    sur des       obtsacles    fixes ou mobiles, la seconde voie, repré  sentée à la partie inférieure, fonctionne de manière      connue pour mettre en évidence les échos reçus après  réflexion sur des échos mobiles. La voie de récep  tion fonctionnant en radar normal, comporte un am  plificateur 13, un circuit détecteur 14 et un amplifi  cateur vidéo 15. Le circuit amplificateur moyenne  fréquence 13 est associé à un circuit de blocage 16  qui, lorsqu'il est commandé par des signaux conve  nables, bloque le fonctionnement du circuit amplifi  cateur 13 et, en conséquence, la voie de réception en  radar normal.

   Les signaux de sortie de l'amplificateur  vidéo 15 sont appliqués à un circuit d'addition 17  qui fait partie d'un arrangement intégrateur, comme  on le verra plus loin. La voie de réception permet  tant la mise en évidence des échos reçus après ré  flexion sur des obstacles mobiles comporte un am  plificateur moyenne fréquence. 18 associé à des  moyens de limitation d'amplitude, un circuit détec  teur de phase 19 et un amplificateur vidéo 20.  Comme il est bien connu, pour la mise en évidence  des échos reçus après     réflexion    sur des obstacles mo  biles, on met à profit la variation de phase dont est  affectée l'onde reçue après réflexion sur un obstacle  mobile et qui est connue sous le nom d'effet    Doppler  .

   A cet effet, on prévoit un     oscillateur,     dit   oscillateur cohérent      ,    qui est bloqué à la fin de  chaque période de répétition et dont le fonctionne  ment est déclenché en coïncidence avec l'impulsion  qui détermine le début de chaque période de répé  tition. On applique à cet effet à l'oscillateur cohé  rent simultanément un signal de déblocage et une  impulsion obtenue, éventuellement après un change  ment de fréquence, en prélevant une partie de l'im  pulsion émise. De cette manière, l'oscillateur démarre  avec une phase qui est liée à celle de l'impulsion  d'émission par une relation fixe. L'oscillateur cohé  rent continue à fonctionner pendant la presque tota  lité de la période de répétition et conserve l'infor  mation sur la phase de l'onde émise.

   A la     fig.    2,  l'oscillateur cohérent est représenté en 21 ; l'impul  sion d'asservissement obtenue à partir de l'impulsion  d'émission, est appliquée à la borne 9 et par le circuit  amplificateur 22 à l'oscillateur cohérent 21 qui re  çoit par ailleurs un signal de déblocage du circuit  23.

   0n supposera à ce stade de l'explication du fonc  tionnement du circuit que les commutateurs C1 et  C2, qui sont des commutateurs à     commande    ma  nuelle, sont dans la position 1, c'est-à-dire la posi  tion dans laquelle ils sont représentés et qu'en con  séquence l'oscillation de sortie de l'oscillateur cohé  rent 21 est appliquée au détecteur de phase 19, de  sorte que ce circuit peut comparer l'onde reçue à  l'onde émise et mettre en évidence les échos reçus  après réflexion sur des obstacles mobiles. Les si  gnaux de sortie du circuit amplificateur 20 et ceux  du circuit d'addition 17 sont appliqués à un circuit  de commutation 24 adapté pour appliquer à l'entrée  d'un circuit modulateur 25 les signaux de sortie de  l'un ou l'autre des circuits 17 et 20.

   Les moyens de  commande de cette commutation seront décrits plus  loin.    Comme il est bien connu, les signaux provenant  d'échos sur des obstacles mobiles obtenus à la sortie  du circuit de détection de phase 19 sont modulés en  amplitude, la fréquence de cette modulation d'ampli  tude étant fonction de la vitesse radiale de l'objectif  et de la longueur d'onde d'émission, tandis que les  signaux reçus après réflexion sur des obstacles fixes  ont une amplitude constante d'un sondage à l'autre.  Pour mettre en évidence les signaux reçus après ré  flexion sur des obstacles mobiles, on soustrait les  signaux obtenus d'un sondage de ceux obtenus au  sondage précédent. Cette soustraction est effectuée  en utilisant deux voies parallèles auxquelles les si  gnaux sont appliqués simultanément.

   L'une de ces  voies comporte une ligne à retard qui introduit un re  tard égal à la période de répétition des impulsions  émises. Les signaux de sortie des deux voies sont  appliqués à un circuit de soustraction qui annule  les signaux reçus des obstacles fixes, mettant ainsi  en évidence les signaux reçus après     réflexion    sur des  obstacles mobiles. A la     fig.    2, on a représenté en  haut et à droite les deux voies parallèles, la voie  supérieure étant la voie dans laquelle les signaux  sont retardés, ce retard étant égal à la durée de la  période de répétition des impulsions     émises    par l'an  tenne du radar.

   Les signaux de sortie du circuit de  commutation 24 sont appliqués, comme il a été ex  posé plus haut, au circuit modulateur 25 où ils sont  utilisés pour moduler en fréquence une onde por  teuse d'une fréquence convenable pour le fonction  nement de la ligne à retard 26 qui, dans l'exemple  considéré, est une ligne à retard à mercure. Chaque  voie comporte, par ailleurs, un amplificateur (27 et  27') associé à des moyens de limitation et un circuit       discriminateur    (28a et 28b), la voie retardée com  portant, en outre, un ligne à retard d'appoint 29.  Les deux voies aboutissent à un circuit de soustrac  tion 30, d'un type classique.

   Les signaux de sortie  du circuit de soustraction 30, qui correspondent uni  quement à des échos reçus après réflexion sur des  obstacles mobiles, sont appliqués à l'une des entrées  du circuit de commutation 31 qui reçoit par ailleurs  les signaux de sortie du circuit de     commutation    24.  Les circuits de commutation 24 et 31 sont similaires  et sont     commandés    de la même manière, comme     il     sera exposé plus loin.

   Les signaux de sortie du cir  cuit 31, qui proviennent,     suivant    les positions de  commutation, soit du circuit de     commutation    24 et,  en conséquence, du circuit d'addition 17 ou bien du  circuit de soustraction 30, sont appliqués par l'inter  médiaire d'un amplificateur 32 à la borne de sortie  33 d'où ils peuvent être utilisés par un dispositif in  dicateur d'un type classique 34, par exemple un in  dicateur panoramique. La description de l'utilisation  des signaux obtenus à la borne de sortie 33 et du  dispositif indicateur sort du cadre du présent exposé,  de tels indicateurs étant, par ailleurs, bien connus  dans la technique.  



  Les deux circuits de commutation 24 et 31 fonc  tionnent en synchronisation et sont     commandés    par      des impulsions produites par un générateur 35 qui  fournit à chaque période de répétition deux impul  sions, la première représentée en 35a,     fig.    3, immé  diatement après l'impulsion d'émission déterminant le  début de la période de répétition et la seconde re  présentée en 35b,     fig.    3, après un intervalle de  temps variable qui détermine la fraction de la période  de répétition pendant laquelle on élimine sur l'écran  de l'indicateur les échos obtenus après     réflexion    sur  des obstacles fixes.

   Pendant cette première fraction  de la période de répétition, le commutateur 24 con  necte la     sortie    de l'amplificateur 20 au modulateur  25 tandis que le commutateur 31 connecte la sortie  du circuit de soustraction 30 à l'entrée de l'amplifi  cateur 32. Après la seconde impulsion de commu  tation, les commutateurs passent à leur seconde po  sition dans laquelle le circuit de commutation 24  connecte la     sortie    du circuit d'addition 17 à l'entrée  du circuit modulateur 25, tandis que le circuit de  commutation 31 connecte la sortie du circuit de  commutation 24 à l'entrée de l'amplificateur 32.

   Au  cours de cette seconde fraction de la période de ré  pétition pendant laquelle le système fonctionne en  intégrateur, la voie de réception 18-19-20 fonction  nant en radar   Doppler  , est déconnectée et il en  est de même du circuit de soustraction 30 et des cir  cuits associés. Seuls la ligne à retard 26 et l'amplifi  cateur 27 sont utilisés pour le fonctionnement en in  tégrateur. A cet effet, les signaux de sortie du circuit  amplificateur 27, connecté à la sortie de la ligne à  retard 26, sont appliqués par l'intermédiaire d'un cir  cuit     discriminateur    36 au circuit d'addition 17 de  manière que les échos obtenus après réflexion sur  des obstacles fixes ou mobiles au cours d'une pé  riode de répétition s'ajoutent aux échos obtenus aux  sondages précédents.

   On obtient ainsi, comme il est  bien connu, une amélioration du rapport signal-bruit.  Le résultat de cette commutation, qui modifie le  fonctionnement du radar au cours de chaque pé  riode de répétition, est que l'écran du dispositif in  dicateur présente successivement deux parties dans  le sens des distances croissantes à partir de l'antenne,  à savoir une partie dans laquelle sont éliminés les  échos obtenus après réflexion sur des obstacles fixes  et qui correspond à une zone proche de l'antenne  dans laquelle existent généralement des obstacles  fixes importants, et une seconde partie pendant la  quelle le système fonctionne en intégrateur, qui cor  respond à une zone plus éloignée de l'antenne d'émis  sion.  



  On exposera maintenant, en se reportant à la       fig.    3 le fonctionnement de l'ensemble du dispositif.  Les signaux de synchronisation sont obtenus à par  tir d'un oscillateur 37 dont la fréquence peut être  ajustée, comme il sera exposé plus loin, et qui four  nit une onde sinusoïdale dont la fréquence est un  multiple de la fréquence de répétition des impul  sions émises. Dans un exemple particulier de réali  sation, on utilise un oscillateur dont la fréquence est  de 3200 hertz, la fréquence de répétition des impul-         sions    émises étant de 400 hertz. Le signal de sortie  de cet oscillateur est représenté en 37a,     fig.    3.

   Un  générateur d'impulsions 38 d'un type classique, four  nit à partir du signal de sortie de l'oscillateur 37, des  impulsions primaires ayant la même fréquence et  qui sont représentées en 38a. Ce générateur d'impul  sions alimente un circuit diviseur 39 qui fournit deux  trains d'impulsions à la fréquence de répétition des  impulsions émises par l'antenne     (fig.    1), ces deux  trains étant décalés de l'intervalle séparant deux im  pulsions primaires successives 38a. Les deux trains  d'impulsions fournis par le circuit 39 ont été re  présentés respectivement en 39a et 39b à la     fig.    3 et  apparaissent à la     fig.    2 sur les conducteurs portant  les mêmes références.

   Les impulsions 39b sont uti  lisées pour commander dans le circuit 40 un généra  teur d'impulsions qui fournit deux impulsions adja  centes 40a et 40b, le flanc avant de l'impulsion  40a coïncidant avec l'impulsion 39b. Ces deux im  pulsions seront utilisées, comme il sera expliqué plus  loin, pour la stabilisation de la fréquence des impul  sions émises. Les impulsions 39b sont ensuite retar  dées de la durée de l'impulsion     40n    de manière à  donner les impulsions 41a qui sont     utilisées    pour  commander, par l'intermédiaire de la borne 8, la syn  chronisation des impulsions émises par l'antenne 3 et  dont la position dans le temps est indiquée en 41a,       fig.    3.

   Les impulsions de sortie de la ligne à retard 41  sont de nouveau retardées, au moyen d'une ligne à  retard d'appoint 42, d'un intervalle de temps très lé  gèrement supérieur à la durée des impulsions 40b.  On obtient alors les impulsions 42a qui sont utili  sées pour commander par l'intermédiaire des circuits  23 et 16 respectivement le déblocage de l'oscillateur  cohérent 21 de la voie de réception fonctionnant en  radar   Doppler   et celui de l'amplificateur moyenne  fréquence 13 de la voie de réception en radar nor  mal. L'impulsion de synchronisation 39a est utilisée  directement pour provoquer le blocage de l'oscillateur  cohérent 21 à la fin de la période de répétition et  on a représenté en 211     (fig.    3) l'intervalle de temps  pendant lequel l'oscillateur cohérent 21 est débloqué.

    L'impulsion 39a est retardée, d'un intervalle de temps  voisin de 200 microsecondes dans l'exemple de réa  lisation considéré, au moyen du circuit 43 et l'impul  sion 43a ainsi obtenue est utilisée pour commander,  par l'intermédiaire du circuit 16, le blocage de l'am  plificateur moyenne fréquence 13. Les intervalles de  temps pendant lesquels l'amplificateur moyenne fré  quence 13 est débloqué ont été représentés en 13a,       fig.    3.  



       Le    blocage de l'oscillateur cohérent 21 qui, dans  l'exemple de réalisation considéré, est effectué 312  microsecondes avant la fin de la période de répéti  tion, ne nuit pas au fonctionnement du dispositif du  fait que la fin de la période de répétition correspond  à des échos reçus après réflexion sur des obstacles  situés dans une zone comportant peu ou pas d'obs  tacles fixes, le système fonctionnant pendant cet in  tervalle de temps en radar normal.

        Le blocage de l'amplificateur moyenne fréquence  13 pendant un intervalle de temps correspondant au  moins à la durée des impulsions 40a et 40b utili  sées pour la stabilisation de la fréquence de l'oscil  lateur 37, comme il sera exposé plus loin, a pour  effet de bloquer la     chaîne    de réception fonction  nant en radar normal et d'éliminer les signaux de  bruit provenant de cette chaîne pendant le passage  dans la ligne à retard 26 d'une impulsion de réfé  rence dont il sera question plus tard. Les impulsions  de commutation 35a et 35b,     fig.    3, sont obtenues  au moyen du circuit 35 qui est commandé par les  impulsions de synchronisation 41a.

   Le circuit 35  peut être un circuit générateur d'impulsions d'un type  quelconque qui fournit une première impulsion 35a,       fig.    3, en coïncidence avec l'impulsion de commande  41a et une seconde impulsion 35b,     fig.    3, après un  retard qui peut être réglé manuellement ; de tels cir  cuits sont bien connus dans la technique.  



  On expliquera maintenant le fonctionnement des  circuits utilisés pour la stabilisation de la fréquence  de l'oscillateur 37. L'impulsion 41a qui est l'impul  sion de référence mentionnée ci-dessus, est appliquée  au circuit modulateur 25 à un instant où l'amplifica  teur moyenne fréquence 13 est bloqué, comme il a  été expliqué plus haut. Le modulateur 25 applique  donc cette impulsion à la ligne à retard 26 et, après  un retard de 2500 microsecondes, elle est amplifiée  par le circuit 27 et appliquée, après passage dans le       discriminateur    28a, au circuit 40 qui comporte,  comme il a été exposé plus haut, un générateur four  nissant deux impulsions adjacentes 40a et 40b.

   Par  comparaison de l'impulsion obtenue après passage  dans la ligne à 1     etard    26 et des impulsions 40a et 40b  on obtient un signal, par exemple positif ou néga  tif, suivant que cette impulsion coïncide avec l'im  pulsion 40a ou celle 40b. Ce signal est utilisé de ma  nière classique pour commander la fréquence de  l'oscillateur 37. Le circuit utilisé pour     effectuer    la  comparaison dans le temps entre l'impulsion de sortie  de la ligne à retard 26 et les impulsions 40a et 40b  peut être d'un type classique tel que celui utilisé pour  effectuer la poursuite en distance dans les radars de  poursuite automatique d'un obstacle mobile.  



  C'est une caractéristique de la forme d'exécution  décrite d'utiliser successivement la même ligne à  retard 26 pour le fonctionnement avec l'élimination  des échos reçus après     réflexion    sur des obstacles  fixes, pour le fonctionnement en radar normal asso  cié à des moyens d'amélioration du rapport signal  bruit par intégration et pour stabiliser la fréquence  de répétition des impulsions émises à chaque son  dage.  



  Lors de la mise en marche du système décrit,  l'oscillateur 37 dont la fréquence est variable peut  démarrer avec une fréquence sensiblement différente  de celle qu'on désire obtenir après stabilisation. Dans  ce cas, l'impulsion obtenue après passage dans la  ligne à retard 26 est en dehors de l'intervalle de  temps déterminé par les deux impulsions adjacentes    40a et 40b de sorte que le circuit de stabilisation ne  peut pas fonctionner, aucun signal n'apparaissant  alors à la sortie du circuit 40. A cet effet, on a prévu  le circuit 37A dont le but est de faire varier auto  matiquement, lors de la mise en marche du disposi  tif, la fréquence de l'oscillateur 37 et ce dans une  bande de fréquences     suffisamment    large pour qu'elle  contienne nécessairement la fréquence désirée.

   Le  dispositif 37A est prévu de manière à appliquer aux  éléments variables de l'oscillateur 37 un signal qui  provoque le passage de la fréquence de l'oscillateur  37 d'une valeur     f    1 sensiblement supérieure à la  fréquence désirée jusqu'à une valeur f2 légèrement  inférieure à ladite fréquence. De cette manière, lorsque  la fréquence d'oscillation du circuit 37 passe par la  fréquence désirée, telle qu'elle est déterminée par la  ligne à retard 26, le circuit de stabilisation compre  nant le circuit 40 fonctionne en maintenant la fré  quence de sortie de l'oscillateur 37 à la valeur dé  sirée.

   Pour que le circuit de     stabilisation    compre  nant la ligne à retard puisse agir efficacement, il est  nécessaire que la constante de temps du circuit 37A  soit sensiblement plus grande que la constante de  temps du circuit de stabilisation. Si la variation de  fréquence de l'oscillateur 37 est obtenue en agissant  sur la valeur d'une grandeur électrique, par exemple  une tension, le circuit 37A peut être prévu de ma  nière à fournir lors de la mise en marche du dispo  sitif une tension en dent de scie, dont les valeurs  extrêmes correspondent aux fréquences f 1 et     f    2 de  sortie de l'oscillateur 37. On obtient automatique  ment de cette manière un accrochage du circuit de  stabilisation, ce qui évite des réglages manuels lors  de la mise en marche.

      Comme il a été exposé plus haut, les signaux de  sortie de l'oscillateur cohérent 21 sont appliqués au  circuit     discriminateur    de phase 19 par l'intermédiaire  de moyens de commutation, par exemple manuels,  C1 et C2, qui sont, dans ce cas, en position 1. Lors  que les commutateurs C1 et C2 sont en position 2,  les signaux de sortie de     l'oscillateur    cohérent 21 sont  appliqués à un circuit 44 qui introduit une variation  de fréquence de l'onde de sortie de l'oscillateur co  hérent 21, les signaux de sortie du circuit 44 étant  appliqués par le commutateur C2 en position 2 au       discriminateur    de phase 19.

   La variation de fré  quence introduite par le circuit 44 est commandée  au moyen du circuit 45 qui reçoit, d'une part, par  la borne 11, des signaux caractéristiques de la posi  tion angulaire de la direction de pointage de l'antenne  par rapport à une direction fixe et, d'autre part,  au moyen d'un réglage manuel, une information sur  l'amplitude de cette variation de fréquence.    Un tel dispositif permet d'éliminer de l'écran de  l'indicateur, au cours du fonctionnement avec élimi  nation des échos obtenus après réflexion sur des  obstacles fixes, certains obstacles tels que des nuages  se déplaçant dans une direction fixe avec une vitesse  constante.

        Le fonctionnement du dispositif est basé sur le  fait que la vitesse radiale d'un objectif se déplaçant  à vitesse constante dans une direction fixe est, du  point de vue d'une antenne     animée    d'un mouvement  de rotation     uniforme,    une fonction sinusoïdale de la  différence angulaire entre la direction fixe de dé  placement de l'obstacle mobile et la direction du  pointage de l'antenne. Le circuit 45 reçoit, d'une  part, par la     borne    11, une indication sur la position       angulaire    de pointage de l'antenne et, d'autre part,  au moyen d'un dispositif     manuel,    une indication de  la direction fixe dans laquelle se déplace l'obstacle  mobile.

   Il donne à sa sortie un signal sinusoïdal  fonction de cette     différence        angulaire.    Ce signal  est appliqué au circuit 44 qui est prévu de manière  connue pour faire varier la fréquence de l'onde de  référence suivant ladite fonction sinusoïdale. L'am  plitude de la variation de fréquence peut être réglée  manuellement en fonction de la vitesse de déplace  ment de l'obstacle mobile qu'on désire éliminer. Le  signal obtenu à la sortie du circuit 44 est appliqué  comme onde de référence au circuit 19.  



  Dans les circuits décrits en relation avec les       fig.    1 à 3, on a indiqué les circuits de retard néces  saires pour le fonctionnement du système sans tenir  compte des retards qui peuvent être introduits, par  exemple, par des câbles interconnectant les diffé  rents éléments de l'arrangement décrit. Toutefois,  les dispositifs retardateurs d'appoint qui doivent être  introduits dans de tels cas apparaîtront clairement à  l'homme de métier et ne modifient en rien le fonc  tionnement du circuit.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Installation de détection d'obstacles fixes ou mobiles, dans laquelle ceux-ci sont détectés au moyen d'impulsions réfléchies par eux, caractérisée en ce qu'elle comprend deux voies (13 à 15 et 18 à 20) dont l'une présente des éléments pour détecter toutes les impulsions-échos et l'autre présente des éléments fonctionnant selon le principe de la discrimination de phase, pour détecter uniquement les impulsions- échos provenant d'obstacles mobiles, un dispositif de commutation (24) couplé aux deux voies de récep tion et à un indicateur, et un dispositif de commande (35)
    pour commander de façon réglable le dispositif de commutation pour appliquer audit indicateur les signaux provenant des deux voies pendant des temps sélectionnés. SOUS-REVENDICATIONS 1. Installation suivant la revendication, carac térisée en ce que le dispositif de commutation (24) comprend une sortie à laquelle sont connectés un premier circuit (26 à 29) dans lequel se produit un retard égal à l'intervalle de temps existant entre deux impulsions transmises successives et un second cir cuit dans lequel ne se produit pas de retard, et en ce qu'elle comprend un troisième circuit connecté à ces deux circuits, ce troisième circuit étant agencé pour soustraire les signaux des deux premiers circuits, et un second dispositif de commutation prévu pour appliquer les signaux soustraits à l'indicateur,
    la sor tie du premier dispositif de commutation étant éga lement connectée au second dispositif de commuta tion. 2. Installation suivant la sous-revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de commande (35) actionne les deux dispositifs de commutation pour appliquer le débit du premier dispositif de commu tation à l'indicateur quand des échos de tous les obstacles doivent être indiqués, et le débit du circuit de soustraction au second dispositif de commuta tion lorsque seuls des obstacles mobiles doivent être indiqués. 3.
    Installation suivant la sous-revendication 1, caractérisée en ce qu'un circuit de réaction est dis posé entre un point situé après le dispositif retarda teur du premier circuit et un dispositif d'addition prévu dans la voie laissant passer tous les échos, pour produire une intégration de ces échos. 4. Installation suivant la revendication, carac térisée par un circuit destiné à fournir une onde cor respondant à la direction de l'antenne à des élé ments coopérant avec le discriminateur de phase (19), pour éliminer des échos provenant d'obstacles sélectionnés se déplaçant à une vitesse constante dans une direction fixe.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2189750A1 (fr) * 1972-06-23 1974-01-25 Siemens Ag
FR2625328A1 (fr) * 1977-11-22 1989-06-30 Thomson Csf Radar aeroporte multimode a impulsions coherentes

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