FR2631130A1 - Procede de radiolocalisation d'un objet mobile a partir d'un reseau de radionavigation et de balises intermediaires et systeme de radiolocalisation correspondant - Google Patents

Procede de radiolocalisation d'un objet mobile a partir d'un reseau de radionavigation et de balises intermediaires et systeme de radiolocalisation correspondant Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un système de radiolocalisation d'un objet mobile M. Deux balises intermédiaires P, Q au moins sont placées dans la zone de portée d'un réseau de navigation A, B, C, D, les balises étant constituées par un moyen répondeur pour former un sous réseau de radionavigation. Une acquisition de l'information de distance séparant le mobile M des balises intermédiaires P, Q est effectué et une retransmission vers l'objet mobile M des informations de distance séparant chaque source de référence du réseau de radionavigation de chaque balise intermédiaire est ensuite effectuée. La position instantanée de chaque balise intermédiaire P, Q par rapport au réseau de radionavigation A, B, C, D et la position du mobile M par rapport aux balises intermédiaires P, Q, puis au réseau de radionavigation, est déterminée par triangulation. Applications à la radiolocalisation de mobiles constitués par des bateaux en géophysique marine.

Description

L'invention concerne un procédé de radiolocalisation d'un objet mobile à partir d'un réseau de radionavigation et de balises intermédiaires ainsi qu'un système de radiolocalisation correspondant.
Les systèmes de radiolocalisation à partir d'un réseau de radionavigation sont actuellement de plus en plus utilisés, notamment dans le cadre de campagnes de prospection géophysique marine oU les relevés de prospection sont réalisés au voisinage des côtes ou du plateau continental. Les zones de prospection tendent cependant à s'éloigner de plus en plus de la proximité des côtes et les techniques de radiolocalisation des bateaux de prospection et de leurs accessoires tels que les câbles de prospection ou "streamer" sont limitées à une bande côtière n'excédant pas quelques dizaines de kilomètres. Les techniques modernes de prospection géophysique et d'exploitation des fonds sous marins permettent le plus souvent d'élargir les zones de prospection et d'exploitation à des bandes de zones côtières pouvant atteindre 200 km ou plus.Dans de telles conditions de prospection ou d'exploitation, il n'est cependant plus possible d'utiliser les techniques de radiolocalisation classiques de longueur d'onde centimétrique, ces zones d'exploitation ou de prospection étant hors de portée des systèmes de radionavigation de type classique.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précédemment cités et en particulier de mettre en oeuvre un procédé et un système de radiolocalisation d'un objet mobile de portée sensiblement améliorée.
Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un procédé et d'un système de radiolocalisation d'un objet mobile dans lequel l'augmentation de portée est obtenue par la mise en oeuvre de balises intermédiaires jouant le rôle de relai.
Un autre objet de la présente invention est enfin la mise en oeuvre d'un procédé et d'un système de radiolocalisation dans lequel, malgré l'utilisation de balises intermédiaires placées sur des bouées mouillées sur des bas-fonds, la grande incertitude de position due à l'évitage des bouées est supprimée.
Le procédé de radiolocalisation d'un objet mobile à partir d'un réseau de radionavigation objet de l'invention est remarquable en ce qu'il consiste à placer dans la zone de portée du réseau de radionavigation au moins deux balises intermédiaires, constituées chacune par un moyen répondeur, de façon à constituer un sous réseau de radionavigation. Une acquisition de l'information de distance séparant le mobile de chaque balise intermédiaire est effectuée, suivie d'une retransmission, vers l'objet mobile, par l'intermédiaire des balises intermédiaires, des informations de distance séparant chaque source de référence du réseau de radionavigation de chaque balise intermédiaire.La position instannée de chaque balise intermédiaire par rapport au réseau de radionavigation et la position du mobile par rapport aux balises intermédiaires et au réseau de radionavigation est déterminée par triangulation.
Le système de radiolocalisation d'un objet mobile selon la présente invention est remarquable en ce qu'il comprend un réseau de radionavigation comportant une pluralité de sources de référence, une pluralité de balises intermédiaires disposées dans la zone de portée du réseau de radionavigation, pour constituer un sous réseau de radionavigation. Des moyens d'émission réception embarqués sur le mobile permettent d'assurer la liaison entre l'objet mobile et au moins l'une des balises intermédiaires pour assurer l'acquisition et le transfert des données de distance entre mobile et balises intermédiaires et entre mobile et source de référence du réseau de radionavigation. Des moyens de calcul embarqués sur le mobile permettent de déterminer par triangulation la position du mobile par rapport au réseau de radionavigation.
Le procédé et le système de radiolocalisation objets de l'invention trouvent application à la détermination de la position de mobiles tels que des bateaux, notamment des bateaux de prospection géophysique, le réseau de radionavigation étant constitué soit par un réseau de navigation côtier de type classique, soit par un réseau de navigation par satellites artificiels.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description et à l'observation des dessins ci-après dans lesquels - la figure I représente un schéma illustratif représentatif du procédé
objet de l'invention, - la figure 2 représente un mode de réalisation avantageux non limitatif
d'un système de radiolocalisation objet de l'invention, - la figure 3 représente, sous forme d'organigramme, un schéma du
protocole d'intercommunication entre le mobile, les sources de
référence du réseau de radionavigation et les balises intermédiaires et
un schéma représentatif des étapes de traitement des données de
distance acquises pour déterminer la position du mobile par rapport au
réseau de radionavigation, - la figure 4 représente un mode de réalisation d'une bouée jetable
particulièrement adaptée à Ia mise en oeuvre du procédé objet de
l'invention lors de campagnes de prospection géophysique marine.
Le procédé de radiolocalisation dtufl objet mobile objet de l'invention sera tout d'abord décrit en liaison avec la figure 1.
Conformément à la figure précitée, le procédé de radiolocalisation d'un objet mobile, noté M, à partir d'un réseau de radionavigation consiste à placer dans la zone de portée du réseau de radionavigation noté A, B, C, D, au moins deux balises intermédiaires notées P et Q constituées chacune par un moyen répondeur. Ainsi, les balises intermédiaires P' et Q sont disposées de façon à constituer un sous réseau de radionavigation.
Sur la figure 1, on a représenté à titre d'exemple non limitatif le réseau de radionavigation A, B, C, D constitué par un réseau côtier comportant une pluralité de sources de références notées A, B, C,
D, ce réseau côtier pouvant par exemple être un réseau de radionaviga tion de type circulaire ou hyperbolique.
Bien entendu, le réseau de radionavigation noté A, B, C, D peut également être constitué par un réseau de navigation par satellite tel qu'un réseau de navigation de type NAVSTAR ou analogue.
Le procédé de radiolocalisation conforme à l'objet de la présente invention consite alors à effectuer une acquisition de l'information de distance séparant le mobile M, celui-ci pouvant être constitué par un bateau, de chaque balise intermédiaire P et Q.
Puis, une retransmission par l'intermédiaire des balise intermédiaires P et Q vers l'objet mobile M des informations de distance séparant chaque source de référence du réseau de radionavigation, sources notées A, B, C, D, de chaque balise intermédiaire P et Q, est effectuée.
L'ensemble des informations ainsi obtenues au niveau du mobile M permet alors de déterminer par triangulation la position instantanée de chaque balise intermédiaire P, Q par rapport au réseau de radionavigation A, B, C, D, puis la position du mobile M par rapport aux balises intermédiaires P et Q et au réseau de radionavigation A, B, C, D.
Dans un mode de réalisation non limitatif, lorsque le mobile M est constitue par un bateau, le réseau de radionavigation A, B,
C, D pouvant être constitué soit par un réseau côtier, soit par un réseau de navigation par satellite, les balises intermédiaires P et Q sont placées chacune sur une bouée notée Bp, Bq, ces bouées étant mouillées dans la zone de portée du réseau de radionavigation.
Un premier exemple de réalisation de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention dans le cas où le réseau de radionavigation est un réseau de type hyperbolique, sera maintenant décrit en liaison avec la figure 1.
Dans le cas considéré, chaque balise P, Q intermédiaire permet d'effectuer au niveau du mobile M l'acquisition de chaque
distance séparant la balise intermédiaire considérée P, Q de la source
de référence pilote C du réseau de radionavigation, directement ou par
l'intermédiaire d'une des autres sources de référence du réseau de radionavigation.
Ainsi, sur interrogation du système de radionavigation représenté en figure 1 par exemple, celui-ci étant considéré de type hyperbolique et la source de référence C étant considérée comme la source pilote, la balise intermédiaire P permet d'acquérir les informations de distance
PC + p (I)
CA + PA + p (2)
CB + PB + p (3)
CD + PD + p (4)
Dans les équations précitées, le terme p représente l'écart global des horloges pilotes de la source pilote de référence C et du répondeur constituant la balise relai P.
L'ensemble des informations précitées peut ensuite être relayée et transmise vers le mobi-le M sur un signal de fréquence différente de celui de l'interrogation des sources de référence A, B, C, D du réseau de radionavigation, le mobile M étant équipé de moyens d'émission réception appropriés ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description. L'ensemble de ces données retransmises vers le mobile M s'écrit en liaison avec les équations (1), (2), (3), (4) précédentes selon les équations (5), t6), (7), (8) ci-après.
PC + PM + p + p' (5)
CA + PA + PM + p + p' (6)
CB + PB + PM ± p + p' (7)
CD + PD + PM + p + p' (8)
Dans les équations (5), (6), (7) et (8) précédentes, le terme p' représente l'écart global des horloges pilotes de la balise intermédiaire P et des moyens d'émission réception embarquées sur le mobile M.
Le terme PM+p+p' étant commun à l'ensemble des données retransmises vers le mobile M, il est alors possible de résoudre le système d'équations ainsi obtenu et obtenir ainsi en temps réél la position géographique de la bouée Bp et de la balise intermédiaire P correspondante. Bien entendu, le procédé objet de l'invention permet alors d'effectuer séquentiellement la même opération pour toutes les balises intermédiaires, telles que la balise Q, mouillées dans la zone considérée.
La position instantanée des balises intermédiaires P et Q étant ainsi déterminée avec précision, les balises intermédiaires P et Q peuvent alors être considérées comme un réseau de radionavigation auxiliaire ou sous réseau de radionavigation.
La position du mobile M peut alors être déterminée par triangulation par rapport aux balises intermédiaires P et Q et bien entendu par rapport aux positions des sources de référence du réseau de radionavigation A, B, C, D.
Bien entendu, les balises intermédiaires P et Q solidaires mécaniquement des bouées Bp et Bq ne sont pas fixes, cette caractéristique des bouées n'étant pas nécessaire puisque la détermination de leur position peut être effectuée en temps réel.
L'intérêt immédiat du procédé objet de l'invention réside dans le fait qu'il n'est donc pas nécessaire d'effectuer un mouillage des bouées sur des hauts fonds car l'évitage de chaque bouée n'entraîne aucune conséquence néfaste sur la précision de la position calculée des balises intermédiaires et de la position résultante du mobile M par rapport aux sources de référence du réseau de radionavigation A, B, C,
D. Bien entendu, la dynamique sur une bouée est relativement faible autant en déplacement qu'en accélération, ce qui permet un filtrage sévère des données de distance ainsi obtenues, une précision meilleure que 5 mètres pour un mobile tel qu'un bateau pouvant être obtenues sans difficulté.
On notera que les relations (5), (6), (7) et (8) précédemment citées permettent l'acquisition et la transmission vers le mobile M de chaque distance séparant le mobile précité de la source de référence pilote du réseau de radionavigation, la source C par exemple, directement ou par l'intermédiaire de l'une des autres sources de référence A, B, D du réseau de radionavigation et de la balise intermédiare considérée P ou Q.
Un autre exemple de réalisation non limitatif dans le cas où le réseau côtier utilisé est un réseau de type circulaire par exemple sera décrit en liaison avec la même figure 1.
Conformément à la figure précitée, et dans le cas d'un réseau de radionavigation de type circulaire, chaque balise intermédiaire
P, Q permet d'effectuer au niveau du mobile M l'acquisition de chaque distance séparant la balise intermédiaire considérée P, Q d'une source de référence A, B, C, D du réseau de radionavigation.
Ainsi, pour la bouée P par exemple, les informations de distance acquises par la balise intermédiaire P précitée s'écrivent
PA (9-)
PB (10)
PC (It)
PD (12)
Dans le cas d'un réseau de radionavigation côtier de type circulaire, l'acquisition et la transmission vers le mobile M de chaque distance séparant le mobile précité de chaque source de référence A, B,
C, D du réseau de radionavigation sont alors effectués.Les informations de distance transmises au mobile M s'écrivent alors
PA + p (13)
PB + p (14)
PC + p (15)
PD + p (16)
Dans les relations (13), (14), (15) et (16) précitées, le terme p représente l'écart global de l'horloge pilote de la balise intermédiaire P et de l'horloge pilote des moyens d'émission-réception embarqués sur le mobile M ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description.
Dans le cas où le réseau de radionavigation est de type circulaire, on constate que le système d'équations est plus simple que dans le cas d'un réseau de radionavigation de type hyperbolique, mais il se résoud de la même façon.
On notera que afin de simplifier le traitement des données ainsi acquises dans le cas d'un réseau de radionavigation de type circulaire, il est avanfageux d'asservir le code d'interrogation de chaque balise intermédiaire P ou Q au code d'interrogation du mobile M, ce qui permet de rendre le terme p nul, le traitement des données pour la résolution du système d'équations pouvant alors être effectué par algorithme circulaire.
Selon un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux du procédé objet de l'invention, liune des balises intermediaire constitue une balise privilégiée. Cette balise permet de positionner la ou les autresbalises intermédiaires en état de réception des signaux émis par le réseau de radionavigation, puis d'effectuer une interrogation des sources de référence A, B, C, D du réseau de radionavigation.La balise intermédiaire privilégiée permet d'effectuer, suite à une acquisition des informations distance des autres balises intermédiaires non priviligiées aux sources de référence A, 8, C, D du réseau du radionavigation la retransmission des valeurs de distance des autres balises intermédiaires non priviligiées aux sources de référence du réseau de radionavigation et l'acquisition et la transmission de chaque information distance séparant Ja balise intermédiaire priviligiée des autres balises intermédiaires non priviligiées à titre d'information redondante, ainsi qu'il sera décrit en détail ultérieurement dans la description.
Un mode de réalisation d'un système de radiolocalisation d'un objet mobile conforme à l'objet de la présente invention sera décrit en liaison avec la figure 2.
A titre d'exemple non limitatif, le mode de réalisation décrit en liaison avec la figure 2 est réputé comporter un système de radionavigation de type circulaire comportant 3 sources de référence A,
B, C, le réseau de radionavigation constituant un réseau de radionavigation côtier. Une pluralité de balises intermédiaires, 3 balises dans le mode de réalisation de la figure 2, référencées P, Q, R est utilisé. Les balises intermédiaires P, Q, R précitées sont disposées dans la zone de portée de radionavigation pour constituer un sous réseau de radionavigation.
Un système d'émission réception noté MER est embarqué sur le mobile M et permet d'assurer la liaison radio entre l'objet mobile
M et les balises intermédiaires PQR ou au moins l'une des balises intermédiaires précitées pour assurer l'acquisition et le transfert des données de distance entre le mobile M et les balises intermédiaires P, Q,
R et entre le mobile M et les sources de référence A, B, C du réseau de radionavigation. Des moyens de calcul embarqués MC sur le mobile M permettent de déterminer par triangulation la position du mobile précité ainsi que décrit précédemment.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'une des balises intermédiaires, la balise Q par exemple, est une balise privilégiée permettant de positionner là où les autres balises intermédiaires P, R en état de réception de signaux émis par le réseau de radionavigation A, B,
C. La balise privilégiée Q permet d'effectuer une interrogation des sources de référence A, B, C du réseau de radionavigation.
La balise priviligiée Q permet d'effectuer suite à une acquisition des informations distance des autres balises intermédiaires non priviligiées P, R aux sources de référence du réseau de navigation A,
B, C, la retransmission des valeurs de distance des autres balises intermédiaires non priviligiées aux sources de référence du réseau de radionavigation et l'acquisition et la transmission de chaque information distance séparant la balise intermédiaire privilégiée R des autres balises intermédiaires non priviligiées P, R à titre d'information redondante.
Dans le mode de réalisation avantageux représenté en figure 2, les moyens d'émission réception embarqués sur le mobile M constitué par un bateau par exemple, peuvent avantageusement être constitués par les moyens émetteurs récepteurs d'un système commercialisé sous la dénomination SYLEDIS SB5, les balises intermédiaires P, Q,
R étant constituées chacune par un répondeur constitutif d'un système
SYLEDIS SB5. Un tel système consiste en un réseau de répondeurs dans lequel un sytème émetteur récepteur central, lequel est embarqué sur le mobile M, permet d'assurer l'interrogation. des répondeurs par multiplexage dans le temps.Chaque séquence d'interrogation d'un tel réseau, tel un système SYLEDIS SB5 présente successivement une première période d'émission assurant l'interrogation des répondeurs correspondants, suivie de périodes de réception sucessives d'un premier répondeur, puis d'un deuxième répondeur et ainsi de suite. Un tel système a fait l'objet d'une description dans la demande de brevet français NO 2 248 517 publiée le 16/05i'1975. Un tel système ne sera pas décrit plus en détail car il fait partie de l'état de la technique et est parfaitement connue de l'homme de métier.
Une description plus détaillée du protocole d'acquisition et de transmission des données ou informations de distance séparant les sources de référence A, B, C des sources intermédiaires P, Q, R et du mobile M sera donnée en liaison avec la figure 3. Les balises intermédiaires P, Q, R sont respectivement désignées balises relais pour les balises intermédiaires P et R et balise privilégiée pour la balise Q.
Une interrogation des balises intermédiaires P, Q, R est effectuée tout d'abord en une étape désignée par 1000 à partir des moyens d'émission réception MER du mobile M. Les balises intermédiaires ou relais P, Q, R reçoivent successivement l'interrogation 1000 précitée respectivement en une étape notée 1001, 1002 et 1003. Sur réponse de la balise relai P en une étape 1004, le système émetteur
MER embarqué sur le mobile M reçoit la réponse de la balise intermédiaire P, ce qui permet d'assurer, par l'intermédiaire des moyens de calcul MC et de mémorisation embarqués sur le mobile M, l'acquisition en 1007 de la distance 2MP. Il en est de même pour la réponse des balises intermédiaires Q et R respectivement en 1005 et 1006, ce qui permet l'acquisition en 1008 et 1009 des ditances 2MQ et 2MR respectivment.
Une nouvelle interrogation désignée par 1010 est effectuée alors par la balise privilégiée Q, laquelle effectue une interrogation des sources de référence A, B, C du reseau de radionavigation et des balises intermédiaire R, P. Cette nouvelle interrogation peut être effectuée par exemple par émission d'un signal d'interrogation à la même fréquence F1 que le signal d'interrogation engendré par le système d'émission récéption MER du mobile M pour effectuer l'interrogation précédente désignée par 1000.Sur la figure 3, on comprend donc qu'on n'a pas représenté afin de ne pas surcharger celle-ci, les réponses des sources de référence A, B, C du réseau de radionavigation, les réponses des sources précitées étant classiques puisque le fontionnement du réseau de radionavigation correspond à un fonctionnement de type classique sur interrogation de la seule balise privilégiée Q. Suite à l'interrogation 1010 précitée, la balise relai P par exemple reçoit le signal d'interrogation de la balise privilégiée Q en une étape 1011, laquelle est représentative de la distance QP + QM. La même balise intermédiaire P reçoit également successivement la réponse de la source de référence A, de la source de référence B, de la source de référence C en trois étapes successives référencées 1013, ces étapes de réception étant représentatives respectivement des distances QM+QA+PA, QM+QB+PB, QM+QC+PC.
De la même manière, la balise relai R, suite à l'étape d'interrogation 1010 par la balise privilégiée Q, reçoit le signal d'interrogation précité en une étape 1012, cette réception étant représentative de la distance QR+QM. Cette même balise R reçoit ensuite en 3 étapes successives notées 1014, la réponse de la source de référence A,- B, C du réseau de radionavigation, ces trois réponses successives étant représentatives respectivement des distances QM+QA+
RA, QM+QB+RB, QM+QC+RC.
De même, la balise priviligiée Q reçoit sucessivement la réponse des sources de référence A, B, C en une étape notée 1015, ces 3 réponses successives étant représentatives des ditances QA+QM, QB+QM,
QC+QM.
Une phase de réémission des informations vers le mobile M est alors exécutée de la façon ci-après.
La balise relai,P, en une étape 1015, réémet vers le'mobile
M les 4 codes ou informations de distance précédemment acquis et le mobile M en une étape de réception 1016 reçoit de la balise relai P les distances QM+QA+PA+PM, QM+QB+PB+PM, QM+QC+PC+PM, *QM+QP +PM.
De la même façon, la balise relai R réémet vers le mobile
M en une étape notée 1020 les informations ou codes de distance précédemment reçus en 1012 et 1014 et le mobile M, en une étape de réception 1021, reçoit de la balise relai R les distances QM+QA+RA+RM,
QM+QB+RB+RM, QM+QC+R'C+RM, *QM+QP+RM.- Dans les distances précédemment mentionnées, on notera que les distances précédées d'une étoile indiquent des distances redondantes permettant de vérifier la convergence entre calculs et mesures. Cette recherche de redondance permet de filtrer et écarter les- éventueiles anomalies.
Sur réémission de la balise P en 1015 vers le mobile M, la balise privilégiée Q reçoit en une étape notée 1026 L'émission de la balise relai P en 1025, cette réception étant représentative de la distance *2PQ. Puis la balise privilégiée Q émet en une étape 1017 les informations de distance aux sources de référence A, B, C du réseau de radionavigation vers le mobile M, celui-ci recevant en une étape 1018 de la balise privilégiée Q,les informations de distance 2QA+2QM, 2QB + 2QM, 2QC + 2QM. En outre, en une étape 1019, la balise privilégiée Q reçoit ensuite, suite à l'émission de la balise relai R vers le mobile M, étapte d'émission de la balise relai R notée 1020, l'information représentative de la distance *2QR.Sur émission en 1020 par la balise relai R vers le mobile M, celui-ci'en une étape 1021 reçoit les informations de la balise R-représentative des distances QM+QA+RA +RM, QM+QB+RB+RM, QM+QC+RC+RM, *QM+QP+RM. Suite à l'étape de réception 1019 de la balise privilégiée Q au cours de laquelle l'acquisition de la distance *2QR est effectuée, la balise priviligiée Q en une étape 1022 émet, vers le mobile M, les 2 informations ou codes de distance redondantes, le mobile M et en particulier son système émetteur récepteur MER recevant en une étape 1023 les informations de distance *2QM+2QR, *2QM+2QP. Bien entendu, l'ensemble des opérations 1007, 1008, 1009, 1016, 1018, 1021 et 1023 au niveau du mobile M est effectué par l'intermédiaire des systèmes d'émission réception MER et des moyens calculateurs MC embarqués sur le mobile M.Les moyens calculateurs MC peuvent être constitués avantageusement par le
calculateur de bord du mobile ou bateau M, le calculateur de bord étant
muni de ses unités de mémoire périphérique.
On notera en outre ainsi que représenté en figure 2, que
les liaisons entrée continues entre des sources de référence de réseau de
radionavigation A, B, C et les balises intermédiaires P, Q, R et le mobile
M ou bateau, que ces liaisons représentent des trajets simples ou des
trajets aller-retour, peuvent être effectués par émission d'un signal
radioélectrique à une première fréquence notée F1, ci-après désignée
fréquence d'interrogation. Au contraire, la liaison entre les balises
intermédiaires P, Q, R et le système d'émission réception MER du
mobile M représenté en traits mixtes peuvent au contraire être effectués
à une fréquence F2 dite de liaison, cette liaison étant une liaison simple
entre les balises intermédiaires P, Q, R et le mobile M.
Un algorithme de traitement des données acquises par les
étapes d'acquisition et/ou de mémorisation précédentes sera maintenant
décrit en liaison avec la figure 3. Une première étape de division par 2
des données de distance acquises en 1007, 1008, 1009 permet d'obtenir
les distances MP, MQ et MR en 2007. Une étape de soustraction en 2001
des données ou informations acquises en 1018 des mêmes informations
acquises en 1007, 1008, 1009, étape de soustraction 2001, suivie d'une
étape de division par 2, 2005, permet d'obtenir en 2011 les distances QA,
QB et QC séparant la balise privilégiée Q des sources de référence A, B, e C du réseau de radionavigation.Une soustraction en 2002 des données
acquises en 1016 du résultat de la division par 2 en 2000 permettant
d'acquérir en 2007 les données MP, MQ, MR, suivie d'une nouvelle
soustraction en 2004 du résultat de la division par 2 en 2005 permettant
d'obtenir en 2011 les informations de distance QA, QB, QC précédem
ment citées, permet d'obtenir en 2010 les informations de distance PA,
PB et PC représentatives de la distance séparant la balise intermédiaire
P des sources de référence A, B, C du réseau de radionavigation en 2010.
De la même manière, une soustraction en 2003 des informations ou données acquises en 2021 du résultat de la division par 2 en 2000 donnant des informations de distance en 2007 MP, MQ, MR, suivie d'une deuxième soustraction en 2006 de la division par 2 en 2005 donnant en 2011 les informations distance QA, QB et QC précitées, permet d'obtenir en 2012 les informations de distance RA, RB, RC représentatives de la distance séparant la balise intermédiaire R des sources de référence A, B, C du système de radionavigation.Une étape de traitement par algorithme des moindres carrés en 2013 appliquée aux informations de distance et à PA, PB, PC en 2010, QA, QB, QC en 2011 et RA, RB, RC en 2012 permet d'obtenir en 2014, 2015, 2016 respectivement les positions de la balise intermédiaire P, Q et R respectivement à partir des informations de données géodésiques initiales mémorisées en 2017 des sources de référence A, B, C du réseau de radionavigation.Les coordonnées des balises intermédiaires P, Q, R obtenues en 2014, 2015, 2016 permettent alors, ces coordonnées étant transformées en données géodésiques secondaires des bouée Bp, Bq, Br ou des balises intermédiaires P, Q, R correspondantes, en 2009 et des informations des position du mobile M par rapport aux balises intermédiaires P, Q, R en 2007 au moyen par exemple d'un traitement par un algorithme des moindres carrés 2008, d'obtenir la position du mobile M en 2018 par rapport au coordonnées géodésiques des sources A,
B, C de référence du réseau de radionavigation.
On notera que le procédé et le système objets de l'invention permettent d'obtenir une résolution meilleure dans le cas où le système de radionavigation est lui-même de type circulaire, chaque bouée et la balise intermédiaire correspondantes pouvant alors- être positonnées avec une incertitude meilleure que 3 mètres pour des bouées mouillées en l'absence d'ancrage ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description. Ces bouées permettent notamment d'assurer une stabilité suffisante aux dérives lentes de position dues aux courants marins.
Une description plus détaillée particulièrement avantageuse susceptible d'être utilisée pour la mise en oeuvre du procédé et la réalisation dus sytème objet de l'invention, sera maintenant donnée en liaison avec la figure 4.
Selon la figure précitée, les balises intermédiaires sont placées chacune sur une bouée correspondante. Les bouées Bp, Bq, Br supportant chaque balise intermédiaire peuvent être avantageusement constiuées par une bouée jetable munie de ressources d'alimentation en énergie électrique.
Ainsi que représenté sur la figure 4, une bouée peut comprendre un corps de bouée formant flotteur noté 100, une plateforme placée au sommet du corps de bouée, la plateforme étant notée 101. Une rampe notée 102 surmonte le corps de bouée et la plateforme 101, cette rampe étant munie par exemple d'une antenne d'émission réception radioélectrique. En outre, la bouée mouillée est maintenue en position verticale par le flotteur 100, lequel peut comporter une forme spécialement adaptée pour assurer la flottaison de l'ensemble de la bouée. Dans ce but, un contrepoids noté 103 est fixé au flotteur. On notera que la bouée jetable précédemment décrite ne comporte ici aucune chaîne de contrepoids ni aucune chaîne d'ancrage.Cependant, pour limiter le déplacement de la bouée, on peut y adjoindre une chaîne, par exemple d'une longueur de l'ordre de 1,5 fois la profondeur dans la zone considérée. Ce type de bouée peut facilement être largué à partir d'un bateau de prospection géophysique marine, ces bouées pouvant d'ailleurs être facilement récupérées après la campagne de prospection dans une zone déterminée.
On a ainsi décrit un procédé et un système de radiolocalisation particulièrement avantageux dans la mesure où il permet d'une part d'augmenter la portée des réseaux de radiolocalisation côtiers habituellement utilisés, la position d'un mobile M par rapport à un réseau de radionavigation de type classique pouvant ainsi être déterminée avec une incertitude meilleure que 3 mètres, jusqu'à une distance des côtes comprise entre 200 et 250 km. On notera bien entendu que tout problème d'évitage des bouées supportant les balises intermédiaires étant supprimé, et, de ce fait, la position des bouées et des balises intermédiaires pouvant être déterminée à mieux que 3 mètres par rapport aux sources de référence du réseau de radionavigation, la précision précitée permet d'utiliser des bouées jetables, celles-ci pouvant être mouillées en un endroit quelconque situé dans la zone de portée des sources de référence du réseau de radionavigation.
Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède un procédé et un sytème de radiolocalisation dans lesquels les balises intermédiaires sont portées par des bouées, il est bien entendu que l'invention s'applique également au cas où les balises intermédiaires sont associées à des ballons, les balises étant en position fixe au sol et leurs antennes étant fixées aux ballons, eux-mêmes sujets à évitage.

Claims (11)

    REVENDICATIONS 1-. Procédé de radiolocalisation d'un objet mobile (M) à partir d'un réseau de radionavigation (A, B, C, D), caractérisé en ce qu'il consiste - à placer dans la zone de portée dudit réseau de radionavigation (A, B, C, D) au moins deux balises intermédiaires (P, Q), constituées chacune par un moyen répondeur, de façon à constituer un sous-réseau de radionavigation, - à effectuer une acquisition de l'information de distance séparant ledit mobile (M) de chaque balise intermédiaire (P, Q), - à effectuer par l'intermédiaire desdites balises intermédiaires (P, Q) une retransmission, vers l'objet mobile (M), des informations de distance séparant chaque source de référence du réseau de radionavigation de chaque balise intermédiaire, - à déterminer par triangulation a) la position instantanée de chaque balise intermédiaire (P, Q) par rapport au réseau de radionavigation (A, B, C, D), b) la position du mobile (M) par rapport auxdites balises intermédiaires (P, Q) et au réseau de radionavigation (A, B, C, D).
  1. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mobile (M) étant constitué par un bateau et le réseau de radionavigation (A, B, C, D) étant constitué par un réseau côtier, lesdites balises intermédiaires P, Q aont placées chacune sur une bouée (Bp, Bq), les bouées étant mouillées dans la zone de portée du réseau de radionavigation.
  2. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit réseau côtier étant de type réseau de radionavigation hyperbolique, chaque balise intermédiaire permet d'effectuer au niveau du mobile (M): - I'acquisition de chaque distance séparant ladite balise intermédiaire
    considérée (P, Q), de la source de référence pilote (C), dudit réseau de
    radionavigation directement ou par l'intermédiaire de l'une des autres
    sources de référence du réseau de radionavigation, l'acquisition et la transmission vers ledit mobile (M) de chaque distance
    séparant ledit mobile (M) de la source de référence pilote du réseau
    de radionavigation directement ou par l'intermédiaire de l'une des
    autres sources de référence (A, B, D) du réseau de radionavigation, et
    de la balise intermédiaire considérée (P, Q).
  3. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit réseau côtier étant de type réseau de navigation circulaire, chaque balise intermédiaire (P, Q) permet d'effectuer au niveau du mobile (M): - I'acquisition de chaque distance séparant ladite balise intermédiaire
    considérée (P, Q) d'une source de référence (A, B, C, D) dudit réseau
    de radionavigation, - I'acquisition et la transmission, vers ledit mobile (M) de chaque
    distance séparant ledit mobile (M) de chaque source de référence (A, B,
    C, D) du réseau de radionavigation.
  4. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des balises intermédiaires (R) constitue une balise privilégiée, ladite balise privilégiée permettant - de positionner la ou les autres balises intermédiaires (P, Q) en état de
    réception des signaux émis par le réseau de radionavigation, - d'effectuer une interrogation des sources de référence (A, B, C, D) du
    réseau de radionavigation, - d'effectuer, suite à une acquisition des informations distance des autres
    balises intermédiaires non priviligiées (P, Q) aux sources de référence
    (A, B, C, D) du réseau de radionavigation, la retransmission des valeurs
    de distance des autres balises intermédiaires non priviligiées (P, Q)
    aux sources de référence du réseau de radionavigation, I'acquisition et
    la transmission de chaque information distance séparant ladite balise
    intermédiaire priviligiée (R) des autres balises intermédiaires non
    privilégiées (P, Q) à titre d'informations redondantes.
  5. 6. Système de radiolocalisation d'un objet mobile, caractérisé en ce qu'il comporte - un réseau de radionavigation comportant une pluralité de sources de
    référence (A, B, C) - une pluralité de balises intermédiaires (P, Q, R) disposées dans la zone
    de portée du réseau de radionavigation, pour constituer un sous réseau
    de navigation, - des moyens d'émission-réception embarqués sur le mobile (M)
    permettant d'assurer la liaison radio entre l'objet mobile et au moins
    l'une desdites balises intermédiaires pour assurer l'acquisition et le
    transport des données de distance entre mobile et balises intermédiai
    res (P, Q, R) et entre mobile et source de référence (A, B, C) du réseau
    de radionavigation, - des moyens de calcul embarqués (MC) permettant de déterminer par
    triangulation la position du mobile.
  6. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'une desdites balises intermédiaires (P, Q, R) est une balise priviligiée permettant - de positonner la ou les autres balises intermédiaires (P, R) en état de
    réception des signaux émis par le réseau de radionavigation, - d'effectuer une interrogation des sources de référence (A, B, C) du
    réseau de radionavigation, - d'effectuer, suite à une acquisition des informations distances des
    autres balises intermédiaires non priviligiées (P, R) aux sources de
    référence du réseau de navigation (A, B, C), la retransmission des
    valeurs de distance des autres balises intermédiaires non priviligiées
    aux sources de référence du réseau de radionavigation et l'acquisition
    et la transmission de chaque information distance séparant ladite
    balise intermédiaire priviligiée (Q) des autres balises intermédiaires
    non priviligiées (P, R) à titre d'informations redondantes.
  7. 8. Système selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit réseau de radionavigation est un réseau de satellites artificiels.
  8. 9. Système selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit réseau de radionavigation est un réseau côtier de type hyperbolique ou circulaire.
  9. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens d'émission réception embarqués sur le mobile (M) constitué par un bateau sont constitués par les moyens émetteurs récepteurs d'un système SYLEDIS SB5, lesdites balises intermédiaires (P, Q, R), étant constituées chacune par un-répondeur constitutif d'un système SYLEDIS
    SB5, les moyens de calcul étant constitués par le calculateur du bateau.
    Il. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites balises intermédiaires (P, Q, R) sont placées chacune sur une bouée (Bp, Bq, Br).
  10. 12. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bouée (Bp, Bq, Br) supportant chaque balise intermédiaire est une bouée jetable munie de ressources d'alimentation en énergie électrique.
  11. 13. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite bouée (Bp) comprend - un corps de bouée formant flotteur, - une plate-forme placée au sommet du corps de bouée, - une hampe surmontant le corps de bouée et la plateforme, la bouée
    mouillée étant maintenue en position verticale sur le flotteur, - un contrepoids fixé au flotteur.
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