FR2953939A1 - Systeme radar uhf pour mettre en oeuvre un procede d'elimination d'un fouillis de vegetation - Google Patents

Abstract

L'invention consiste en un radar UHF à impulsions réalisant l'intégration du signal reçu. La durée d'intégration T, du signal reçu ainsi que la taille de la case distance sont telles qu'une cible d'intérêt en mouvement ne peut parcourir qu'une distance inférieure à la taille de la case distance d'une période d'intégration à l'autre. L'invention consiste en outre en la mise en œuvre par ce radar UHF d'un procédé de formation de plots qui réalise la formation de plots élémentaires à partir des signaux reçus pendant la durée d'intégration choisie ainsi que leur mémorisation d'une rafale à l'autre. Les plots élémentaires formés font ensuite l'objet d'une confirmation et les plots confirmés sont utilisés pour former des plots agrégés dont les attributs sont fonction des attributs des plots confirmés. Les plots agrégés font ensuite l'objet d'une validation qui est fonction est validé de la mesure de distance qui leur est associée.

Description

Système radar UHF pour mettre en oeuvre un procédé d'élimination d'un fouillis de végétation La présente invention concerne le domaine général de la protection de zones sensibles au moyen de systèmes de détection. Elle concerne plus particulièrement la protection de zones sensibles contre l'intrusion d'individus ou de véhicules se déplaçant à vitesse faible et profitant de la présence de masques pour se dissimuler. On entend ici par masque, des éléments, bâtiments ou éléments de végétation, qui altèrent les performances des systèmes de détection mis en oeuvre et rendent ainsi difficile, voire impossible, la détection d'intrus (individus ou véhicules) dans les zones masquées.

A l'heure actuelle, disposer de moyens pour assurer la protection d'une zone sensible contre d'éventuelles intrusions, constitue un enjeu à la fois important et mal maîtrisé. En effet selon la nature du terrain constituant la zone en question, le degré de sélectivité souhaité et le caractère permanent ou temporaire de la protection mise en place, la solution à mettre en oeuvre peut prendre des formes sensiblement différentes. Par suite, en fonction du type de protection désirée, il est nécessaire de déterminer le type de systèmes de protection le plus approprié parmi ceux disponibles sur le marché. Toutefois, à l'heure actuelle, les solutions proposées sont peu nombreuses et ne permettent généralement pas de satisfaire simultanément tous les critères définissant le type de protection de zone désiré.

Un premier type de protection connu consiste à installer un système de surveillance périmétrique comportant des capteurs répartis, disposés le long d'une ligne délimitant l'entrée de la zone sensible, ces capteurs ayant pour rôle principal de détecter le franchissement de cette ligne par un ou plusieurs intrus. De manière connue, on peut utiliser selon les cas de simples capteurs sismiques ou de manière plus sophistiquée des barrières de capteurs infrarouges.

Les éléments de détection utilisés sont généralement définis en tenant compte du caractère temporaire ou permanent de la barrière mise en place, ainsi que de critères logistiques tels que, par exemple, la facilité de transport à dos d'homme ou sur un véhicule léger de ces éléments ou encore leur rapidité de mise en oeuvre pour former la barrière de protection souhaitée. De tels systèmes ont un fonctionnement avantageusement simple. Ils présentent néanmoins un certain nombre d'inconvénients.

En premier lieu, il convient de constater que la protection offerte par ce type de protection est très généralement limitée au signalement d'une intrusion, à l'instant même ou se produit le franchissement de la barrière ainsi constituée. Dans le cas le plus favorable ce signalement est assorti d'une information plus ou moins précise, relative à l'endroit où la barrière a été franchie. Ils ne permettent donc pas de mettre en oeuvre une procédure de signalement anticipé, associée à l'approche de la zone sensible par d'éventuels intrus. En second lieu, il convient également de constater qu'après détection d'une intrusion, ce type de protection ne fournit généralement plus aucune information concernant la progression de l'intrus dans la zone sensible de sorte qu'à défaut d'une réaction très rapide, la recherche du ou des intrus passe par une exploration complète de la zone. En troisième lieu, il convient encore de constater que s'agissant du cas particulier de systèmes utilisant des détecteurs optiques ou des détecteurs infrarouges pour réaliser une barrière périmétrique, l'efficacité de la barrière est généralement mise à mal lorsque l'atmosphère devient trop humide, de sorte que la détection n'est pas systématiquement garantie.

Un autre type de protection connu consiste à installer un système de surveillance central localisé, basé sur la mise en oeuvre d'un radar de veille à courte portée fonctionnant par exemple en bande S ou en bande X et configuré pour surveiller la totalité de la zone à protéger. L'utilisation d'un tel système présente de nombreux avantages. Elle permet en premier lieu de réaliser à la fois la détection du 30 franchissement de la ligne définissant la limite de la zone sensible et la surveillance de l'espace constituant cette zone. Un tel système radar est en outre peu sensible aux conditions climatiques. Il permet par ailleurs non seulement de détecter une intrusion et de suivre la progression de l'intrus, mais aussi de connaître sa vitesse de 35 progression. II est alors avantageusement possible, en effectuant une analyse qualitative du signal ayant donné lieu au signalement d'une intrusion, de déterminer la nature de la cible et par exemple de déterminer si la cible est de la catégorie piéton ou véhicule. II est ainsi possible de déterminer à la fois la nature de l'intrus, la position du point d'intrusion, ainsi que le déplacement de l'intrus à l'intérieur de la zone sensible. En termes d'exploitation, l'utilisation d'un tel système permet, par ailleurs, de simplifier avantageusement le travail de surveillance de la zone protégée, notamment en ne mobilisant qu'un seul opérateur. Néanmoins la mise en oeuvre d'une telle solution présente, elle aussi, des inconvénients: - elle est généralement coûteuse du fait du degré de sophistication du radar utilisé; - du fait de l'utilisation d'un radar de surveillance courte portée fonctionnant en bandes S ou X, elle s'avère inopérante dès lors que l'espace couvert présente des éléments pouvant faire obstacle à la propagation directe des ondes émises, du fait même des longueurs d'ondes utilisées. C'est en particulier le cas si on note la présence d'éléments de végétation dans la zone à protéger. Dans un tel cas, la zone sensible comportant des aires boisées, la couverture de ces aires n'est pas assurée, de sorte qu'un intrus peut mettre leur présence à profit pour pénétrer dans la zone sensible et y progresser sans être immédiatement détecté.

Un but de l'invention est de proposer un moyen qui présente les avantages principaux des deux types de protection connus décrits précédemment sans pour autant en présenter tous les inconvénients.

A cet effet, l'invention a pour objet un système radar pour la protection d'une zone de terrain comportant des espaces couverts de végétation. Le système selon l'invention comporte un radar UHF à antenne fixe agencé et configuré pour couvrir la zone considérée. Le radar constituant le système émet des rafales d'impulsions, réalise l'intégration du signal reçu sur une durée d'intégration Ti donnée et échantillonne temporellement le signal reçu avec un pas d'échantillonnage donné définissant une cellule d'analyse du signal, ou case distance. Selon l'invention, la durée d'intégration du signal reçu ainsi que la taille de la case distance étant définies de telle sorte que, compte tenu du domaine de vitesse des cibles d'intérêt correspondant à des intrus potentiels, une cible d'intérêt en mouvement parcourt une distance inférieure à la taille de la case distance d'une période d'intégration à l'autre, le radar UHF met en oeuvre un procédé de formation de plots radars à partir du signal reçu, procédé qui comporte les étapes suivantes: - une première étape de formation de plots élémentaires à partir des signaux reçus pendant la durée d'intégration choisie; - une deuxième étape de mémorisation des plots élémentaires formés; les plots élémentaires formés étant mémorisés d'une rafale à l'autre, c'est-à-dire d'une période d'intégration à l'autre, la durée d'une rafale correspondant à la période d'intégration; - une troisième étape de confirmation des plots élémentaires formés, en comparant les plots élémentaires formés pour deux rafales successives; - une quatrième étape de formation de plots agrégés à partir de plots élémentaires confirmés, les attributs d'un plot agrégé étant fonction des attributs des plots élémentaires confirmés utilisés pour former le plot agrégé considéré; - une cinquième étape de validation des plots agrégés formés à l'étape précédente, la validation d'un plot agrégé étant fonction de la mesure de distance associée à ce plot agrégé; Les plots agrégés validés étant transmis aux moyens de pistage du radar.

Selon une forme de réalisation préférée, lors de la première étape les plots élémentaires formés sont affectés d'attributs, les attributs d'un plot élémentaire caractérisant la cible correspondante: la case distance dans laquelle le plot élémentaire a été formé, la vitesse de la cible à l'origine de ce plot élémentaire, l'azimut calculé et le rapport signal sur bruit du signal reçu correspondant.

Selon une forme de réalisation préférée, la troisième étape de confirmation des plots élémentaires formés, réalise la confirmation des plots élémentaires formés, un plot élémentaire formé pour une rafale p étant confirmé si durant la rafale p-1 un plot élémentaire présentant des attributs dont les valeurs sont sensiblement identiques à celle du plot élémentaire considéré a été formé dans la même case distance ou dans une case distance adjacente.

Selon une forme de réalisation préférée, les valeurs des attributs affectés à un plot agrégé sont fonction des valeurs des attributs correspondants des plots élémentaires confirmés utilisés pour former ce plot agrégé.

Selon une variante particulière de la forme de réalisation précédente, les valeurs des attributs affectés à un plot agrégé sont définies en mettant en oeuvre une opération de pesée barycentrique définie par la relation générale suivante:

Attag = (Attp.SNRp + Attp_1.SNRp_1) / (SNRp + SNRp_)

Où Attag correspond à l'attribut considéré du plot agrégé, et où Attp et 15 Attp_1 correspondent aux attributs des plots élémentaires confirmés, et SNRp et SNRp_1 aux rapports signal sur bruit des plots élémentaires confirmés.

Selon une forme de réalisation préférée, les plots agrégés créés durant la cinquième étape sont répartis dans deux catégories, les plots 20 validés et les plots non validés, les plots non validés étant les plots résultants de l'agrégation de plots élémentaires confirmés localisés dans deux cases distance adjacentes.

Selon une forme de réalisation préférée, les plots agrégés créés 25 durant la cinquième étape sont répartis dans deux catégories, les plots validés et les plots non validés, les plots non validés étant déterminés parmi les plots résultants de l'agrégation de plots élémentaires localisés dans deux cases distance adjacentes, en fonction d'un critère de validation défini a priori. 30 Selon une variante particulière de la forme de réalisation précédente, le critère de sélection mis en oeuvre est un critère de localisation du plot agrégé à partir de deux plots élémentaires localisés dans deux cases distance adjacentes, ce plot agrégé étant non validé s'il est localisé dans un 35 espace de la zone protégée couvert de végétation.

Selon une autre variante particulière de la forme de réalisation précédente, le critère de sélection mis en oeuvre est un critère de condition climatique, les plots agrégés formés à partir de deux plots élémentaires localisés dans deux cases distance adjacentes étant non validés si la zone protégée est balayée par un vent de force et de vitesse excédant des valeurs données.

Selon une forme de réalisation préférée, les plots agrégés étant transmis aux moyens de pistage du radar, chaque plot agrégé transmis est affecté d'un attribut indiquant qu'il s'agit d'un plot agrégé validé ou d'un plot agrégé non validé.

Selon une forme de réalisation préférée, seuls les plots agrégés 15 validés sont transmis aux moyens de pistage du radar.

Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui s'appuie sur les figures annexées qui représentent: - la figurel, un schéma de principe illustrant la configuration de fonctionnement du radar UHF selon l'invention; - la figure 2, un organigramme de principe du procédé mis en oeuvre par le radar UHF selon l'invention; 25 Les inconvénients principaux de l'utilisation d'un radar de surveillance pour assurer la protection d'une zone donnée proviennent en particulier de la fréquence de fonctionnement généralement attribuée aux radars de surveillance. En effet comme cela a été dit précédemment un radar 30 fonctionnant en bande S ou X radar est, de manière connue, gêné dans son fonctionnement par la présence d'éléments de végétation qui font obstacle à la propagation des ondes dont les fréquences sont situées dans ces bandes. C'est pourquoi le système mis en oeuvre dans le cadre de l'invention est un radar fonctionnant en bande UHF. En effet à ces fréquences, les ondes radar 35 possèdent des propriétés de diffraction permettant la visibilité à travers un 20 masque constitué par un élément de relief ou un élément de végétation, de sorte que la détection d'objets à l'intérieur d'une zone de végétation est possible. En revanche, l'utilisation d'un radar UHF pour protéger une zone 5 donnée des intrusions, ne résout pas, à elle seule, tous les problèmes de détection liés à la présence de végétation. En effet, une telle protection au moyen d'un radar de courte portée est généralement mise en place poùr détecter l'intrusion d'objet progressant sur le sol à vitesse relativement faible, des piétons ou des véhicules motorisés 10 par exemple, ces objets étant identifiés par leur vitesse de déplacement. Or, la vitesse de progression des intrus considérés qui se déplacent sur le sol est d'autant plus faible qu'une végétation abondante est présente. Par suite, outre les problèmes liés à la propagation des ondes, problème résolu par l'emploi de la bande UHF, la présence de fouillis de 15 végétation pose un problème spécifique du aux mouvements des éléments de végétation, en particulier en présence de vent, qui créent des échos parasites dont le Doppler est proche des cibles d'intérêts (i.e. des intrus). En effet, s'il est facile d'éliminer les perturbations occasionnées par des éléments de végétation isolés dont le mouvement est par nature statique, 20 des arbres isolés par exemple, à l'aide de procédés d'apprentissage ou de pistage des échos issus des mouvements correspondant à ces éléments, il est par contre difficile, en présence de larges étendues de végétation, de faire la distinction entre un écho lié à une intrusion réelle d'un objet mobile dans la zone observée et les nombreux échos parasites liés à l'effet du vent 25 sur la végétation, effet qui se traduit par la propagation d'un mouvement sur l'étendue de la végétation, à la manière d'une onde de déplacement. Le nombre d'échos parasites créés dans la zone observée est, dans ce cas, trop important pour être éliminés par un simple procédé d'apprentissage ou des moyens de pistage conventionnels, ce qui a pour effet d'altérer la 30 capacité de détection globale du système. Ce problème est, en particulier, d'autant plus important que le Doppler des échos produits par la végétation correspond au spectre d'analyse des cibles que l'on souhaite détecter, autrement dit les intrus. Pour résoudre ce problème le système de détection selon l'invention 35 met en oeuvre un radar pour réaliser une analyse en distance de l'espace constituant la zone protégée avec un pas d'analyse, une case distance de longueur d donnée. Ce radar est un radar doppler à impulsions, à courte portée comportant des moyens pour émettre un signal impulsionnel périodique en bande UHF, et comportant une antenne fixe. Ce radar UHF est en outre configuré pour réaliser l'intégration du signal reçu sur une durée Ti donnée, cette durée correspondant à une rafale d'impulsions. Selon l'invention, comme l'illustre la figure 1, la longueur d de la case distance et la durée d'intégration Ti sont déterminées de façon à ce que, compte tenu de la taille du domaine des vitesses considéré pour les cibles d'intérêt, une cible d'intérêt localisée dans une case distance n donnée pendant la durée d'intégration correspondant à une rafale donnée (11), soit localisée dans la même case distance n pendant la durée d'intégration correspondant à la rafale suivante (12) ou bien dans le cas le plus défavorable qu'une cible localisée dans la case distance n pour une rafale donnée (13) soit localisée dans une des cases distance adjacentes n-1 ou n+1 (14). Par ailleurs, la durée Ti est définie pour que le rapport signal sur bruit du signal reçu en présence d'une cible d'intérêt soit suffisant pour permettre la détection de la cible quelle que soit la position de la cible dans la zone. La longueur d de la case distance est en outre, quant à elle, définie par la précision avec laquelle on souhaite connaître la distance de la cible détectée. II faut toutefois noter que ce choix reste limité par la bande instantanée en fréquence (fonction de la durée des impulsions) qui peut prendre des valeurs élevées en bande UHF.

Une telle configuration permet avantageusement de différentier un écho correspondant au mouvement d'éléments de végétation (fouillis de végétation), mouvement qui se traduit par une fréquence Doppler qui laisse penser a priori que l'écho considéré correspond à un objet mobile, un intrus, d'un écho correspondant réellement à un intrus. En effet, entre deux rafales consécutives (i. e. deux rafales séparées de Ti), une cible d'intérêt, qui évolue de manière relativement lente, n'a pas le temps de se déplacer sur une longue distance de sorte que les détections correspondantes sont nécessairement situées dans la même case distance, ou du moins dans deux cases distance adjacentes. En revanche, en présence de grandes étendues de végétation, le souffle du vent dans cette végétation va induire l'apparition erratique d'échos localisés dans des cases distance différentes d'une période d'intégration à l'autre, c'est-à-dire pour deux rafales consécutives. Par suite, en appliquant un traitement approprié il est avantageusement possible de distinguer les échos correspondant à des cibles d'intérêt des échos engendrés par le passage du vent dans une zone de végétation, alors même que les échos considérés présentent des caractéristiques similaires (position, vitesse, azimut, etc..).

A titre d'exemple d'application, on peut par exemple considérer des cibles d'intérêt évoluant dans une gamme de vitesse de déplacement s'étendant de quelques mètres par seconde à une dizaine de mètres par seconde. Un système de détection selon l'invention peut dans ce cas consister en un radar UHF ayant une durée d'intégration Ti de l'ordre de deux secondes et échantillonnant le signal reçu suivant une décomposition de l'espace en case distance de longueur égales à 25 mètres.

Outre le fait qu'il soit configuré pour présenter des caractéristiques particulières de durée d'intégration et d'échantillonnage en distance, le radar UHF constituant le système de détection selon l'invention comporte des moyens de traitement du signal et de traitement de données qui mettent en oeuvre un procédé de traitement destiné à distinguer les échos produits par des cibles d'intérêt, des intrus, de ceux produits par les mouvements de la végétation sous l'effet du vent. La figure 2 illustre de manière schématique les différentes étapes du procédé mis en oeuvre.

Ainsi le procédé mis en oeuvre par le radar UHF selon l'invention comporte les étapes suivantes: - une première étape 21 de formation de plots à partir des signaux reçus pour chaque rafale. Ces plots sont nommés plots élémentaires dans la suite du document; - une deuxième étape 22 de mémorisation des plots élémentaires formés, les plots élémentaires formés étant mémorisés d'une rafale à l'autre; - une troisième étape 23 de confirmation de la présence d'une cible à partir des détections réalisées par une comparaison des plots élémentaires formés pour deux rafales successives; - une quatrième étape 24 de formation de plots agrégés, un plot agrégé étant formé à partir de deux plots élémentaires confirmés à l'étape précédente, les attributs affectés à ce plot agrégé étant fonction de ceux des plots élémentaires confirmés; - une cinquième étape 25 de validation des plots agrégés formés à l'étape précédente;

Le but du procédé de traitement des plots formés selon l'invention est de transmettre aux moyens de pistage associés au radar UHF des informations complémentaires permettant à ces moyens de pistage de déterminer le degré de vraisemblance des plots agrégés transmis aux moyens de pistage, en tant que plots correspondant à des cibles d'intérêt et non à du fouillis de végétation. Alternativement, le procédé peut, au-delà de la détermination du degré de vraisemblance des plots agrégés, réaliser un filtrage consistant à éliminer purement les plots douteux et à ne transmettre que les plots jugés valables. La suite du document décrit de manière plus précise les différentes étapes de ce procédé.

La première étape 21 consiste, de manière connue, pour chaque rafale de durée Ti, à déterminer les composantes en phase I et en quadrature Q du signal reçu pour chaque instant d'échantillonnage, la période d'échantillonnage étant déterminée par la taille de la case distance. Dans une forme préférée de mise en oeuvre, le radar UHF selon l'invention dispose de deux voies de réception 26 et 27, une voie somme (E) et une voie différence (A) du radar, qui permettent d'effectuer des mesures d'écartométrie angulaire. Au cours de cette première étape, un traitement classique de formation de plots élémentaires radars est ensuite appliqué au signal reçu. Ce traitement met en particulier en oeuvre des fonctions de filtrage Doppler et de TFAC connues de l'homme du métier, ainsi qu'une fonction de comparaison à un seuil du niveau de signal reçu, le dépassement du seuil par le signal reçu, pour une case distance donnée, conduisant à une détection qui se traduit par la formation d'un plot élémentaire radar. Un plot élémentaire radar est caractérisé par différents attributs, parmi lesquels on trouve généralement la distance (L e. la case distance), la vitesse (mesurée par analyse Doppler par exemple), l'azimut, et le rapport signal sur bruit.

La deuxième étape 22 consiste à mémoriser les plots élémentaires formés au cours de la première étape, d'une rafale à l'autre (i. e. d'une période d'intégration à l'autre), de façon à ce que les plots élémentaires formés pour une rafale p, puissent être comparés lors de l'étape 23 aux plots élémentaires formés pour la rafale précédente p-1.

La troisième étape 23 consiste à confirmer les détections réalisées. Cette confirmation est effectuée de manière glissante dans le temps, en effectuant la comparaison des plots élémentaires formés au cours de deux rafales successives p-1 et p. Cette comparaison est réalisée en considérant d'abord chaque case distance n séparément, puis, dans un second temps, en considérant chaque case distance n avec les cases adjacentes n-1 et n+1. Ainsi selon l'invention, on recherche dans un premier temps, pour chaque case distance, si un plot élémentaire formé pour la rafale p présente des attributs de valeurs sensiblement identiques à celle des attributs d'un plot élémentaire formé pour la rafale précédente p-1. Dans l'affirmative, les deux plots élémentaires sont confirmés et serviront à l'étape 24 pour former un plot appelé plot agrégé. En revanche, si la recherche pour une même case distance n'a rien donné, on recherche dans un second temps pour chaque case distance n si un plot élémentaire formé pour la rafale p présente des attributs de valeurs sensiblement identiques à ceux d'un plot élémentaire formé dans une case distance adjacente, n-1 ou n+1, pour la rafale précédente p-1. Dans l'affirmative, les deux plots élémentaires sont confirmés et serviront à l'étape 24.

II est à noter que dans la mesure où le radar UHF est configuré comme indiqué précédemment, une cible d'intérêt, dont la vitesse de déplacement est définie comme étant relativement faible, se déplace généralement entre deux rafales d'une distance faible de sorte que le plot élémentaire formé par détection de cette cible durant la rafale p et le plot élémentaire formé par la détection de ce même objet durant la rafale p-1 sont localisés dans la même case distance. Par suite, ces deux plots élémentaires sont confirmés lors de l'étape 23 et seront avantageusement agrégés au cours de l'étape 24. Cependant, les cibles réelles situées à proximité des limites d'une case distance à un instant donné, dont le déplacement entre deux rafales amène à changer de case distance, créent des plots élémentaires localisés dans des cases distance adjacentes, de sorte qu'il est nécessaire, si l'on souhaite prendre ces cibles correctement en compte, de considérer également chaque case distance avec les cases adjacentes. C'est pourquoi l'étape 23 procède dans un second temps à l'analyse conjointe des cases distance adjacentes. De la sorte, on évite avantageusement les pertes de détections.

Il est à noter également que, en ce qui concerne les plots élémentaires correspondant aux signaux réfléchis par des éléments de végétation étendus agités par le vent, ces plots élémentaires seront formés de manière erratique, d'une rafale à l'autre dans les différentes cases distance sur lesquelles ces éléments de végétation s'étendent. Par conséquent il existe une faible probabilité de trouver, pour deux rafales successives, des plots élémentaires formés dans une même case distance ayant des attributs de valeurs sensiblement identiques, ou du moins très proches. Par contre, la probabilité de trouver des détections élémentaires dues au mouvement de la végétation dans deux cases distances différentes est élevée.

Par suite, à l'issue de la troisième étape, on dispose ainsi de deux groupes de plots élémentaires: les plots élémentaires confirmés et les plots élémentaires non confirmés. Selon le mode de mise en oeuvre considéré, les plots élémentaires non confirmés sont éliminés.

La quatrième étape 24 du procédé réalise l'agrégation des plots élémentaires confirmés, c'est-à-dire considérés comme correspondant à une même cible réelle lors de l'étape précédente, de façon à former un plot résultant ou plot agrégé. Cette étape consiste également à caractériser un plot agrégé par des attributs dont les valeurs sont fonction des valeurs des attributs correspondants des plots élémentaires confirmés lors de l'étape 23.

Selon l'invention, les valeurs des attributs associés aux plots agrégés peuvent être déterminées de différentes façons connues. Ainsi, la valeur d'un attribut d'un plot agrégé peut être déterminée en prenant la valeur de l'attribut correspondant au plot élémentaire le plus récemment formé parmi les deux plots élémentaires confirmés à l'origine de ce plot agrégé, c'est-à-dire celui correspondant à la rafale p. Alternativement, cette valeur peut être déterminée en calculant la moyenne des valeurs des attributs correspondant des deux plots élémentaires confirmés à l'origine du plot agrégé considéré. ~o Alternativement encore, et selon un mode de mise en oeuvre préféré, cette valeur peut être déterminée en prenant en compte les valeurs des attributs correspondants des deux plots élémentaires confirmés et les rapports signal sur bruit associés à ces plots élémentaires. On peut ainsi mettre en oeuvre une opération de pesée barycentrique définie par la relation 15 générale suivante:

Attag = (Attp'SNRp + Attp_1'SNRp_I) / (SNRp + SNRp_1) [1]

Où Attag correspond à l'attribut considéré du plot agrégé, et où Attp et Attp_1 20 correspondent aux attributs des plots élémentaires confirmés. SNRp et SNRp_1 correspondent, quant à eux, aux rapports signal sur bruit des plots élémentaires confirmés. Ainsi, chaque attribut du plot agrégé peut être calculé en utilisant la relation précédente. 25 A l'issue de la quatrième étape 24 on dispose ainsi de plots agrégés dont les attributs sont fonction des attributs des plots élémentaires confirmés.

La cinquième étape 25 du procédé selon l'invention a pour objet de distinguer les plots agrégés formés précédemment. En effet comme il a été 30 dit précédemment ces plots agrégés peuvent résulter de l'agrégation de plots élémentaires consécutifs dans le temps et localisés dans une même case distance ou encore résulter de l'agrégation de plots élémentaires consécutifs dans le temps et localisés dans des cases distance adjacentes. Dans le premier cas, la probabilité que le plot agrégé corresponde à une cible 35 d'intérêt est forte. Elle est en revanche plus faible dans le second cas, l'agrégation réalisée pouvant correspondre à la détection d'éléments de végétation. C'est pourquoi la cinquième étape distingue ces deux cas et effectue un tri des plots agrégés de façon à séparer les plots agrégés ayant satisfait aux critères de filtrage (plots validés 28) des autres plots agrégés (plots non validés 29). Selon le mode de mise en oeuvre considéré le traitement appliqué aux plots agrégés après tri peut prendre des formes distinctes. Ainsi, selon un premier mode de mise en oeuvre, le traitement des plots agrégés après tri peut consister à valider les plots produits par l'agrégation de plots élémentaires situés dans une même case distance. Les autres plots agrégés qui ne satisfont pas ce critère sont quant à eux non validés. Dans le cas particulier où les attributs des plots agrégés sont déterminés par pesée barycentrique, les plots validés sont donc ceux pour lesquels la valeur de l'attribut de distance est multiple de la longueur de la case distance. Ainsi également, selon un autre mode de mise en oeuvre, déduit du mode précédent, le traitement appliqué consiste à ne pas valider les plots résultants de l'agrégation de deux plots élémentaires localisés dans des cases distance différentes, seulement si les plots élémentaires considérés sont localisés dans un endroit de l'espace correspondant à une zone de végétation susceptible d'être à l'origine d'échos dus à cette végétation. Dans ce mode de mise en oeuvre tous les plots agrégés situés en dehors d'une telle zone sont validés. Ce mode de mise en oeuvre suppose que les emplacements des zones de végétation doivent être connus par ailleurs, au moyen de cartes par exemple ou encore par apprentissage. Ainsi encore, selon un autre mode de mise en oeuvre pouvant être combiné avec les modes précédents, le traitement appliqué consiste à invalider les plots résultants de l'agrégation de deux plots élémentaires localisés dans des cases distance différentes seulement si on est en présence d'un vent pouvant générer des détections dans le spectre Doppler. Ce mode de mise en oeuvre suppose que l'on dispose de moyens de mesure de la force du vent. D'autres critères de sélection non décrits ici sont encore envisageables.35 Les plots agrégés non validés au cours de la cinquième étape, peuvent selon l'application considérée être traités de manière différente. Ainsi, il est par exemple possible de rejeter ces plots purement et simplement. Ils ne sont alors pas transmis aux moyens de pistage.

Alternativement, il est par exemple possible de conserver tous les plots agrégés en associant toutefois à chaque plot agrégé un attribut permettant de distinguer les plots agrégés validés des plots agrégés non validés. L'intérêt de distinguer les plots agrégés permet de donner une 10 information supplémentaire aux moyens de pistage, qui pourront adapter le traitement selon la valeur de cet attribut.

Ainsi, en mettant en oeuvre un radar UHF configuré comme décrit précédemment, et en équipant ce radar de moyens de traitement configurés 15 pour mettre en oeuvre le procédé de détection et d'élimination d'échos parasites produits par une zone de végétation soumise au vent, il est avantageusement possible de réaliser un système de protection de zone efficace malgré la présence de végétation, et ce même lorsque ces éléments de végétation sont animés d'un mouvement générateur de Doppler sous 20 l'action du vent.

II est à noter que selon le mode de mise en oeuvre adopté, le procédé selon l'invention peut conduire à l'élimination accidentelle de plots correspondant à des cibles d'intérêt, c'est-à-dire à des intrus. C'est pourquoi, 25 il est utile d'adapter au mieux la durée d'intégration et la taille de la case distance aux caractéristiques de déplacement des cibles d'intérêt. De même, il est important de sélectionner le mode de filtrage mis en oeuvre lors de la cinquième étape de façon à ne pas altérer les performances de détection et de pistage du système, ni de dégrader la probabilité de fausse alarme.

30 Il est à noter également que des échos liés aux mouvements de végétation peuvent donner lieu aléatoirement à la formation dans la même case distance de plots élémentaires consécutifs d'une rafale à l'autre et présentant des attributs identiques. Le procédé de traitement selon 35 l'invention est alors dans l'incapacité de filtrer les plots agrégés formés à partir de ces plots élémentaires. C'est alors aux algorithmes de pistage, vers qui sont transmis les plots agrégés, de procéder à leur élimination. Ainsi, le procédé mis en oeuvre ici, constitue un procédé de traitement complémentaire à ceux de pistage normalement mis en oeuvre. Sa fonction originale ne l'amène donc pas à se substituer aux traitements existants de pistage, mais réalise un filtrage d'une grande partie des échos dus à la végétation, ce qui permet aux moyens de pistage de ne pas être saturés et de réaliser correctement la mise en piste des cibles d'intérêt

Claims (11)

1. REVENDICATIONS. 1. Système radar pour la protection d'une zone de terrain comportant des espaces couverts de végétation, comportant un radar UHF à antenne fixe agencé et configuré pour couvrir la zone considérée, le radar émettant des rafales d'impulsions, réalisant l'intégration du signal reçu sur une durée d'intégration Ti donnée et échantillonnant temporellement le signal reçu avec un pas d'échantillonnage donné définissant une cellule d'analyse du signal, ou case distance, caractérisé en ce que, la durée d'intégration du signal reçu ainsi que la taille de la case distance étant définies de telle sorte que, compte tenu du domaine de vitesse des cibles d'intérêt correspondant à des intrus potentiels, une cible d'intérêt en mouvement parcourt une distance inférieure à la taille de la case distance d'une période d'intégration à l'autre, le radar UHF met en oeuvre un procédé de formation de plots radars à partir du signal reçu, procédé qui comporte les étapes suivantes: - une première étape (21) de formation de plots élémentaires à partir des signaux reçus pendant la durée d'intégration choisie; - une deuxième étape (22) de mémorisation des plots élémentaires formés; les plots élémentaires formés étant mémorisés d'une rafale à l'autre, la durée d'une rafale correspondant à la durée d'intégration; - une troisième étape (23) de confirmation des plots élémentaires formés, en comparant les plots élémentaires formés pour deux rafales successives; - une quatrième étape (24) de formation de plots agrégés à partir de plots élémentaires confirmés, les attributs d'un plot agrégé étant fonction des attributs des plots élémentaires confirmés utilisés pour former le plot agrégé considéré; - une cinquième étape (25) de validation des plots agrégés formés à l'étape précédente, la validation d'un plot agrégé étant fonction de la mesure de distance associée à ce plot; Les plots agrégés validés étant transmis aux moyens de pistage du radar.
2. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de la première étape (21) les plots élémentaires formés sont affectés d'attributs, les attributs d'un plot élémentaire caractérisant la cible correspondante: la case distance dans laquelle le plot élémentaire a été formé, la vitesse de la cible à l'origine de ce plot élémentaire, l'azimut calculé et le rapport signal sur bruit du signal reçu correspondant.
3. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la troisième étape (23) réalise la confirmation des plots élémentaires formés, un plot élémentaire formé pour une rafale p étant confirmé si durant la rafale p-1 un plot élémentaire présentant des attributs dont les valeurs sont sensiblement identiques à celle du plot élémentaire considéré a été formé dans la même case distance ou dans une case distance adjacente.
4. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les valeurs des attributs affectés à un plot agrégé sont fonction des valeurs des attributs correspondants des plots élémentaires confirmés utilisés pour former ce plot agrégé.
5. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les valeurs des attributs affectés à un plot agrégé sont définies en mettant en oeuvre une opération de pesée barycentrique définie par la relation générale suivante: Attag = (Attp.SNRp + Attp_1.SNRo) / (SNRp + SNRp_1) Où Attag correspond à l'attribut considéré du plot agrégé, et où Attp et Attp_1 correspondent aux attributs des plots élémentaires confirmés, et SNRp et SNRp_1 aux rapports signal sur bruit des plots élémentaires confirmés.
6. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que ce que durant la cinquième étape (25) les plots agrégés sont répartis dans deux catégories, les plots validés (28) et les plots non validés (29), les plots non validés étant les plots résultants de l'agrégation de plots élémentaires confirmés localisés dans deux cases distance adjacentes.
7. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que durant la cinquième étape (25) les plots agrégés sont répartis dans deux catégories, les plots validés (28) et ~o les plots non validés (29), les plots non validés étant déterminés parmi les plots résultants de l'agrégation de plots élémentaires localisés dans deux cases distance adjacentes, en fonction d'un critère de validation défini a priori. 15
8. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le critère de sélection mis en oeuvre est un critère de localisation du plot agrégé à partir de deux plots élémentaires localisés dans deux cases distance adjacentes, ce plot agrégé étant non validé s'il est localisé dans un espace de la zone protégée couvert de végétation. 20
9. 9. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le critère de sélection mis en oeuvre est un critère de condition climatique, les plots agrégés formés à partir de deux plots élémentaires localisés dans deux cases distance adjacentes, étant non validés si la zone 25 protégée est balayée par un vent de force et de vitesse excédant des valeurs données.
10. 10.Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les plots agrégés étant transmis aux 30 moyens de pistage du radar, chaque plot agrégé transmis est affecté d'un attribut indiquant qu'il s'agit d'un plot agrégé validé (28) ou d'un plot agrégé non validé (29).
11. 11.Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que seuls les plots agrégés validés (28) sont transmis aux moyens de pistage du radar.