CH415767A

CH415767A - Appareil pour améliorer la précision de la détermination du gisement d'un obstacle mobile détecté par un radar

Info

Publication number: CH415767A
Application number: CH1181662A
Authority: CH
Inventors: Kniazeff Georges; Abraham Maurice
Original assignee: Nouvelles Tech Radioelectrique
Priority date: 1956-03-30
Filing date: 1962-10-09
Publication date: 1966-06-30
Also published as: CH374399A; FR1147248A; NL133723C; NL215904A; FR81704E; DE1202357B; NL285502A; DE1085930B

Description


  Appareil pour améliorer la précision de la détermination  du gisement d'un obstacle     mobile    détecté par     un    radar    Dans le brevet principal, on a décrit un appareil  pour améliorer la précision de la détermination du gi  sement d'un obstacle mobile détecté par un radar,  caractérisé en ce qu'il comporte des dispositifs à mé  moire coopérant avec des organes d'inscription  d'échos dont l'amplitude dépasse un seuil déterminé,  ces dispositifs étant groupés, d'une part, de façon  qu'au moins un écho se produisant dans une période  de répétition du radar y soit enregistré dans une de  plusieurs positions différentes correspondant chacune  à un échelon de distance choisi en fonction d'une dé  finition déterminée en distance et, d'autre part,

   de  façon que les échos successifs et qui sont susceptibles  d'être reçus pendant les périodes de répétition suc  cessives se produisant pendant le passage du radar en  regard de l'objectif y soient enregistrés dans d'autres  positions successives et différentes, et en ce que les  dispositifs à mémoire affectés aux échos successifs  sont reliés à au moins un dispositif statistique déter  minant, d'après le nombre et la répartition dans le  temps des échos reçus pendant lesdites périodes de  répétition successives, l'instant de passage sur cet  objectif de l'axe du faisceau et émettant un signal  décalé d'un temps déterminé et constant par rapport  au susdit instant.

   Dans la pratique cependant, ce dis  positif statistique ne donne pas toujours les résultats  cherchés ; en effet, pour que le signal soit correcte  ment émis, il faut que les échos correspondant à    toutes les périodes de     répétition    successives du radar  soient reçus. Aussi, le dispositif est-il organisé pour  émettre un signal lorsque la somme des signaux trans  formés est comprise dans un intervalle   e. Mais,  dans ce cas, on éprouve une grande difficulté à déter  miner la valeur 2e de l'intervalle, car, s'il est faible,  on risque de ne pas avoir de signal lors de l'absence  de certains échos ou de la réception d'échos parasites,  tandis que si l'intervalle 2e est important, la précision  de la mesure disparaît.  



  La présente invention a pour but de fournir un  appareil ne présentant .pas cet inconvénient. Cet appa  reil est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif  statistique constitué par deux séries d'organes trans  formant respectivement les échos suivant deux fonc  tions symétriques impaires identiques mais décalées  l'une de d'autre d'un intervalle de temps égal à celui  séparant deux périodes de répétition successives du  radar, et en ce que les deux séries de signaux trans  formés sont appliquées respectivement à deux dispo  sitifs     sommateurs    dont les sorties sont connectées à  un circuit comparateur émettant un signal lorsque les  deux signaux qu'il reçoit ont des signes différents.  



  On montrera plus loin que même dans le cas très  défavorable où le dispositif statistique ne reçoit qu'un  écho sur deux, il émet néanmoins un signal détermi  nant l'instant de passage de l'axe du faisceau sur l'ob-      jectif avec une erreur ne dépassant .pas l'intervalle de  temps compris entre deux répétitions successives du  radar.  



  A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et repré  senté au dessin annexé une forme de réalisation de  l'appareil suivant l'invention.  



  La fig. 1 est un schéma de cette forme de réali  sation.  



  Les     fig.    2 -et 3     représentent    les signaux trans  formés.  



  L'appareil représenté comporte des transforma  teurs 1, 2, 3 ... N-1, N en nombre égal aux ensembles  de mémoires affectés à la réception des échos succes  sifs, lesquels sont réalisés, conformément au brevet  principal, sous forme de       shift        registers     , c'est-à-dire  que les échos reçus sont transférés d'un ensemble, ou  matrice, à l'ensemble suivant au moment -de la récep  tion de l'écho suivant. Chacun des transformateurs  comporte trois enroulements secondaires  <B>10, 11,</B> 12,<B>101, 111,</B> 121, 102, 112, 122<B>...</B>  <B><I>'ON,</I></B>     111x,    12N.

      Tous les     enroulements    secondaires 10, 101 ...     10.,7     sont reliés en série et     ils    sont     calculés    pour fournir, à  partir des signaux     d'amplitude    constante     appliqués     aux primaires par les ensembles de mémoires, des  signaux dont l'amplitude varie linéairement suivant  une loi symétrique paire représentée en     fig.    2, crois  sant d'abord jusqu'au transformateur de rang N/2 et  décroissant ensuite, et reproduisant à peu près la  forme du diagramme du faisceau d'antenne.

   Ces se  condaires 10 sont reliés à un circuit comparateur 16  qui reçoit par     ailleurs    en 17 un signal d'amplitude  constante     déterminant    le seuil de fonctionnement du  dispositif : l'amplitude du signal de comparaison ap  pliqué en 17 au comparateur 16 est choisie de façon  que le dispositif ne fonctionne que lorsqu'un nombre  total raisonnable d'échos se trouve reçu.  



  Les secondaires 11 sont également tous     reliés    en  série, sauf le dernier 11N qui n'est pas     utilisé,    avec  cette     particularité        qu'à,    partir du rang N/2 les secon  daires de la deuxième moitié de     4a    série sont montés  en opposition avec ceux de la première moitié de la  série;

   les     secondaires    111 à 11     N12        _    1 sont respective  ment identiques aux secondaires 11N à     11N12+1    (le  secondaire du transformateur de rang N/2 est sup  primé pour les raisons     expliquées    plus bas) et ils  sont calculés de façon à     transformer    les signaux       d'amplitude    constante formés aux transformateurs,    en signaux d'amplitude linéairement décroissante,  du fait de l'inversion des connexions des secondaires  de la deuxième moitié de la série, on obtient à la  sortie des secondaires des signaux décroissant d'un  maximum     positif    jusqu'à zéro,

   obtenu par suppres  sion du secondaire correspondant de transformateur  de rang N/2, puis de zéro jusqu'à un     minimum    néga  tif comme représenté par la droite D de la     fig.    3.  



  Les enroulements 12 du troisième groupe sont  montés, à partir du deuxième, exactement comme les  enroulements 11 du     deuxième    groupe, c'est-à-dire  que le premier enroulement 12 n'est pas     utilisé,    tan  dis que les enroulements 121 à     12h    sont respective  ment identiques aux enroulements 11 à 11N_1, (c'est  l'enroulement     12N12+1    qui est supprimé dans cette  série), de sorte qu'ils fournissent des signaux identi  ques à ceux fournis par les enroulements 11, mais  avec un décalage d'un rang, comme représenté par la  droite D' de la fi-. 3.  



  Les enroulements en série 11 à<B>14-1</B> sont reliés  à un circuit     sommateur    18, tandis que les enroule  ments en série 121     @à    12N sont reliés à un circuit     som-          mateur    19. Les circuits 16, 18 et 19 sont reliés aux  trois entrées d'un circuit 20 du type   et  qui émet  un signal lorsque les deux conditions suivantes sont  réalisées       l0-        Lorsqu'ail    reçoit un signal du circuit comparateur  16.  



  20 - Lorsque les signaux émanant des circuits     somma-          teurs    18 et 19 sont de signe contraire.  



  Supposons pour simplifier que le dispositif est fait  pour recevoir en tout cinq échos et que ces cinq échos  soient tous reçus. Supposons en outre que les cinq  secondaires 10 du transformateur affectent les signaux  reçus des coefficients 1, 2, 3, 2, 1 comme représenté  en     fig.    2, tandis que les secondaires 11 à 11 N _ 1 affec  tent les signaux correspondants des coefficients 2, 1,  0, -1, -2, ce qui revient à supprimer dans chaque  série le secondaire du transformateur central.  



  Si tous les échos sont reçus par le dispositif, et  compte tenu du transfert des signaux d'un ensemble  de mémoire à l'autre et donc d'un     transformateur    au  suivant à chaque période de répétition du radar; nous  pourrons dresser le tableau suivant des signaux appa  raissant à chaque répétition à la sortie des     différents     secondaires et des signaux accumulés dans les circuits       sommateurs    18 et 19 (on appellera D les signaux des  secondaires 11, D' les signaux des secondaires 12,

   S la  somme des signaux D accumulés en 18 et S' la somme  des signaux D' accumulés en 19    
EMI0003.0000     
  
    Rang <SEP> du <SEP> transformateur <SEP> Sommes
<tb>  1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> S <SEP> S'
<tb>  Ire <SEP> D <SEP> +2 <SEP> + <SEP> 2
<tb>  période <SEP> D' <SEP> 0 <SEP> <U>0</U>
<tb>  2e <SEP> D <SEP> +2 <SEP> -I- <SEP> 1 <SEP> -I- <SEP> 3
<tb>  période <SEP> D' <SEP> 0 <SEP> +2 <SEP> +2
<tb>  3e <SEP> D <SEP> +2 <SEP> -I- <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 3
<tb>  période <SEP> D' <SEP> 0 <SEP> +2 <SEP> + <SEP> 1 <SEP> + <SEP> 3
<tb>  4e <SEP> D <SEP> +2 <SEP> +1 <SEP> 0 <SEP> -1 <SEP> +2
<tb>  période <SEP> D' <SEP> 0 <SEP> +2 <SEP> -I- <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> <B>+3</B>
<tb>  5e <SEP> D <SEP> + <SEP> 2 <SEP> + <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> -1 <SEP> -2 <SEP> 0
<tb>  période <SEP> D' <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 2 <SEP> + <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> -1 <SEP> 

  +2
<tb>  6e <SEP> D <SEP> -I- <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> -1 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2
<tb>  période <SEP> D' <SEP> +2 <SEP> + <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> -1 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 0
<tb>  7e <SEP> D <SEP> 0 <SEP> -1 <SEP> -2 <SEP> 0 <SEP> -3
<tb>  période <SEP> D' <SEP> + <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> -1 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 2       On voit que si l'on considère le signal nul     comme    un signal négatif, le circuit comparateur 20 émettra  un signal à la fin de la cinquième période de répétition et déterminera avec précision l'instant de passage  de l'axe du faisceau sur l'objectif, compte tenu d'un décalage constant dans le temps égal à deux intervalles       compris    entre deux périodes de répétition successives.  



  Il en sera de même si tous les échos ne sont pas reçus par le récepteur radar. Par exemple, dans le cas où  l'on ne reçoit que trois impulsions séparées par deux vides, le tableau précédent s'établira comme suit  
EMI0003.0003     
  
    Rang <SEP> du <SEP> transformateur <SEP> Sommes
<tb>  1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> S <SEP> S'
<tb>  Ire <SEP> D <SEP> + <SEP> 2 <SEP> +2
<tb>  période <SEP> D' <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>  2e <SEP> D <SEP> +1 <SEP> +1
<tb>  période <SEP> D' <SEP> +2 <SEP> + <SEP> 2
<tb>  3e <SEP> D <SEP> +2 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 2
<tb>  période <SEP> D' <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 1 <SEP> + <SEP> 1
<tb>  4e <SEP> D <SEP> + <SEP> 1 <SEP> -1 <SEP> 0
<tb>  période <SEP> D' <SEP> +2 <SEP> 0 <SEP> +2
<tb>  5e <SEP> D <SEP> + <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 0
<tb>  période <SEP> D' <SEP> 0 <SEP> -1 <SEP> -1 <SEP> 0
<tb>  6e <SEP> D <SEP> + 

  <SEP> 1 <SEP> -1 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>  période <SEP> D' <SEP> +2- <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> <B>0-</B>
<tb>  <B>70</B> <SEP> D <SEP> 0 <SEP> -2 <SEP> -2
<tb>  période <SEP> D' <SEP> -1 <SEP> -1 <SEP> 0
<tb>  <U>8e <SEP> D <SEP> -1 <SEP> 0 <SEP> -1</U>
<tb>  période <SEP> D' <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 2         On voit que, dans ce cas égaiement, le circuit 20  émettra un signal à la fin de la quatrième période de  répétition.  



  On verra de même que dans le cas de quatre ré  ponses sur cinq, ou d'une réponse sur deux, et quelle  que soit la répartition des signaux absents, le circuit  20 émettra un signal au plus tôt à la quatrième pé  riode et au plus tard à la sixième période, c'est-à-dire  avec une erreur maximum d'un intervalle séparant  deux périodes de répétition successives sur l'instant  de passage de l'axe du faisceau sur l'objectif.

Claims

REVENDICATION Appareil :pour améliorer la précision de la déter mination du gisement d'un obstacle mobile détecté par un radar, selon la revendication du brevet princi pal, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif statistique constitué par deux séries d'organes trans formant respectivement les échos suivant deux fonc tions symétriques impaires identiques mais décalées l'une de l'autre d'un intervalle de temps égal à celui séparant deux périodes de répétition successives du radar,

et en ce que les deux séries de signaux trans formés sont appliquées respectivement à deux dispo sitifs sommateurs dont les sorties sont connectées à un circuit comparateur émettant un signal lorsque les deux signaux qu'il reçoit ont des signes différents. SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil suivant la revendication, caractérisé en ce que les organes du dispositif statistique sont constitués par des transformateurs à deux enroule ments secondaires. 2.

Appareil suivant la sous-revendication 1, ca ractérisé en ce qu'il comporte des transformateurs en nombre égal à celui des groupes de mémoires affectés aux échos successifs, chacun de ces transformateurs comprenant deux secondaires respectivement reliés en série à l'exception du secondaire du dernier transfor mateur de la première série et de celui du premier transformateur pour la deuxième série, les bobinages secondaires correspondant à la deuxième série dans chaque transformateur étant identiques au bobinage correspondant à la première série dans le transforma teur précédent de façon à former deux séries identi ques décalées d'un rang. 3.

Appareil suivant la sous-revendication 2, carac térisé en ce que le nombre des transformateurs est égal au nombre de périodes de répétition comprises dans un angle de rotation égal à l'ouverture du fais ceau d'antenne à demi-puissance. 4. Appareil suivant les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans chaque série de secondai res, les bobinages sont calculés pour fournir à partir des signaux d'amplitude constante qui leur sont four nis par les mémoires, des signaux d'amplitude dé croissante dans 1a première moitié de la série, puis symétriquement croissante, les enroulements secon daires de la deuxième moitié de la série étant montés en opposition à ceux de la première série. 5.

Appareil suivant les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les transformateurs du dispositif statistique comportent chacun un troisième enroule ment, ces enroulements étant également reliés en série et fournissant, à partir des signaux reçus des mémoi res, des signaux affectés de coefficients obéissant à une loi reproduisant sensiblement la forme du dia gramme d'antenne, cette troisième série de secondai res étant également reliée à un circuit sommateur- comparateur relié à un circuit comparateur final, mais ne délivrant un signal que .lorsque la somme des am plitudes des signaux qu'il reçoit dépasse une valeur minimum donnée.