FR2676125A1 - ELECTRONIC COUNTER-MEASUREMENT METHOD AND DEVICE USING POLARIZED ELECTROMAGNETIC WAVES. - Google Patents
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Abstract
Dans un procédé et un dispositif de contre-mesure électronique, on capte des signaux électromagnétiques en provenance d'une source presumée hostile (82) en vue d'émettre des signaux de contre-mesure propres à tromper ou à perturber un récepteur associé à cette source. On détecte les composantes de polari sation des signaux captés à l'aide d'antennes (83, 85) et on analyse le diagramme de polarisation de ces signaux dans un polarimètre (88). On émet dans un premier temps des signaux de brouillage polarisés de la même manière que les signaux captés à partir du dispositif (88) et des antennes (83, 85), puis on fait évoluer le diagramme de polarisation des signaux émis à l'aide d'un réglage du polarimètre (88) jusqu'à une position orthogonale à celle du diagramme détecté pour les signaux captés.In a method and an electronic countermeasure device, electromagnetic signals from a presumed hostile source (82) are picked up in order to emit countermeasure signals capable of deceiving or disturbing a receiver associated with this. source. The polarization components of the detected signals are detected using antennas (83, 85) and the polarization pattern of these signals is analyzed in a polarimeter (88). Polarized interference signals are first emitted in the same way as the signals picked up from the device (88) and the antennas (83, 85), then the polarization diagram of the signals emitted is changed using adjusting the polarimeter (88) to a position orthogonal to that of the pattern detected for the signals picked up.
Description
Procédé et dispositif de contre-mesure électronique mettant en oeuvre des ondes électromagnétiques polarisées.Method and device for electronic countermeasure using polarized electromagnetic waves.
L'invention concerne notamment les brouilleurs destinés à leurrer des systèmes d'armes adverses équipés de radars ou à les rendre inefficaces.The invention relates in particular to jammers intended to lure enemy weapon systems equipped with radars or to make them ineffective.
On connaît par exemple des systèmes d'armes, notamment aéroportés, qui comprennent un dispositif radar propre à "éclairer" une cible vers laquelle est larguée une charge explosive montée sur un vecteur guidé par un récepteur radar sensible aux échos en provenance de la cible.Weapon systems, in particular airborne systems, are known which include a radar device capable of "lighting up" a target to which an explosive charge is dropped, mounted on a vector guided by a radar receiver sensitive to echoes coming from the target.
Pour mettre en échec de tels systèmes, les cibles peuvent être équipées de dispositifs de contre-mesure, c'est-à-dire de brouillage, propres à capter les signaux qui leur parviennent en provenance du radar hostile et à émettre en réponse des signaux de nature à tromper le système de guidage adverse et/ou à en réduire l'efficacité.To defeat such systems, targets can be equipped with countermeasures, i.e. jamming, capable of picking up signals coming from hostile radar and emitting signals in response likely to deceive the opposing guidance system and / or reduce its effectiveness.
En général, les ondes émises par les dispositifs de radars utilisés dans ces systèmes d'armes sont polarisées selon un diagramme de polarisation qui peut être caractérisé soit par une direction unique (polarisation rectiligne), soit par deux directions principales dans un plan (polarisation circulaire ou elliptique). In general, the waves emitted by the radar devices used in these weapons systems are polarized according to a polarization diagram which can be characterized either by a single direction (rectilinear polarization), or by two main directions in a plane (circular polarization or elliptical).
Pour pouvoir remplir son rôle efficacement1 le brouilleur doit donc émettre des ondes dont la polarisation s'approche le plus possible de celle des signaux radars adverses qui lui parviennent. En général, cette dernière polarisation est inconnue et on essaie de s'y adapter par une disposition appropriée des aériens drémission du brouilleur de façon à minimiser les écarts entre la polarisation des ondes de brouillage et toutes les formes de polarisation des signaux susceptibles d'être brouillés. En principe, plus ces écarts sont grands et plus les ondes émises par le brouilleur sont atténuées vis-à-vis du radar que l'on veut brouiller.In order to be able to fulfill its role effectively1, the jammer must therefore emit waves whose polarization is as close as possible to that of the opposing radar signals which reach it. In general, this latter polarization is unknown and an attempt is made to adapt to it by an appropriate aerial arrangement of the jammer emission so as to minimize the differences between the polarization of the interference waves and all the forms of polarization of the signals likely to be scrambled. In principle, the larger these differences are, the more the waves emitted by the jammer are attenuated vis-à-vis the radar that we want to jam.
Toutefois, on s'est aperçu que, tout au moins sur un plan théorique, l'émission par un brouilleur de signaux dont le diagramme de polarisation diffère de celui des ondes du radar adverse peut être un facteur de perturbation du fonctionnement de ce dernier, mais les difficultés techniques de mise en oeuvre de ce principe qui représente une des formes d'un brouillage angulaire semblaient jusqu'à présent en interdire l'application pratique.However, it has been observed that, at least on a theoretical level, the emission by a jammer of signals whose polarization diagram differs from that of the waves of the opposing radar can be a factor of disturbance of the functioning of the latter, but the technical difficulties of implementing this principle, which represents one of the forms of angular interference, hitherto seemed to prohibit its practical application.
L'invention vise un procédé et un dispositif précisément destinés à permettre de réaliser efficacement une telle fonction de brouillage angulaire.The invention relates to a method and a device specifically intended to make it possible to effectively perform such an angular jamming function.
Conformément à llinvention, on capte les signaux électromagnétiques qui parviennent à un dispositif de contre-mesure électronique et ondétecte, au moins approximativement, le diagramme de polarisation des signaux captés en vue d'émettre des ondes polarisées dont on modifie le diagramme de polarisation pour le faire évoluer d'une façon pratiquement continue sur un parcours angulaire déterminé et de préférence en lui faisant franchir une condition orthogonale à celle du diagramme des signaux captés. La détection de polarisation est opérée quel que soit le diagramme de polarisation des ondes captées, rectiligne, circulaire ou elliptique.In accordance with the invention, the electromagnetic signals which reach an electronic countermeasure device are captured and, at least approximately, detects the polarization diagram of the signals picked up in order to emit polarized waves, the polarization diagram of which is modified for the evolve in a practically continuous manner over a determined angular path and preferably by making it cross a condition orthogonal to that of the diagram of the signals picked up. The polarization detection is carried out whatever the polarization diagram of the received waves, straight, circular or elliptical.
On a déjà proposé de perturber le fonctionnement d'un dispo sitif de radar adapté à recevoir des échos polarisés selon un diagramme déterminé, en lui transmettant des signaux d'ondes dont le diagramme de polarisation est perpendiculaire à celui de ces échos. Toutefois, les essais réalisés par la
Demanderesse ont montré que les effets obtenus étaient faibles.It has already been proposed to disturb the operation of a radar device adapted to receive polarized echoes according to a determined diagram, by transmitting to it wave signals whose polarization diagram is perpendicular to that of these echoes. However, the tests carried out by the
Applicants have shown that the effects obtained were weak.
Qr, on a remarqué d'une façon tout à fait inattendue que la perturbation d'un radar hostile pouvait être obtenue d'une façon extrêmement efficace lorsque le diagramme de polarisation des signaux réémis par le dispositif de contre-mesure au lieu d'être ajusté et maintenu dans une condition d'ortho gonalité rigoureuse par rapport à celui des signaux captés, variait aux abords de cette condition jusqu'à la franchir. Qr, it was noticed quite unexpectedly that the disturbance of a hostile radar could be obtained in an extremely effective way when the polarization diagram of the signals retransmitted by the countermeasure device instead of being adjusted and maintained in a condition of rigorous orthogonality with respect to that of the signals received, varied around this condition until crossing it.
Les essais réalisés ont démontré que les circuits de détection d'un radar adverse qui captent de tels signaux à polarisation variable en passant par la position orthogonale,au lieu des échos pour lesquels ils sont adaptés, subissaient une déstabilisation très importante des asservissements qui entraînait avec elle le dépointage des organes de guidage soumis à la commande de ces circuits de détection.The tests carried out have shown that the detection circuits of an opposing radar which pick up such variable polarization signals passing through the orthogonal position, instead of the echoes for which they are adapted, underwent a very significant destabilization of the servocontrol which resulted with it deflects the guide members subject to the control of these detection circuits.
On peut penser que le radome du système leurré contribue fortement à l'élaboration de l'erreur angulaire qui affecte ce système à partir des signaux de polarisation variable qu'il reçoit.One can think that the radome of the decoy system contributes strongly to the development of the angular error which affects this system from the signals of variable polarization which it receives.
On a également constaté qu'il était avantageux de faire osciller le diagramme de polarisation des signaux de contremesure de part et d'autre de ladite condition d'orthogonalité.It was also found that it was advantageous to oscillate the polarization diagram of the countermeasure signals on either side of said condition of orthogonality.
Cette procédure présente l'avantage d'offrir la certitude que le diagramme de polarisation des signaux de contre-mesure atteint effectivement à un ou plusieurs instants au cours de son évolution une position rigoureusement orthogonale à celle des signaux captés, et cela même si la détermination du diagramme de polarisation de ces derniers n'a été faite que d'une manière approximative. This procedure has the advantage of offering the certainty that the polarization diagram of the countermeasure signals actually reaches, at one or more times during its evolution, a position strictly orthogonal to that of the signals received, even if the determination of the polarization diagram of these has only been done in an approximate manner.
Selon une forme préférée de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, après avoir détecté le diagramme de polarisation de signaux en provenance d'une source externe présumée hostile, on commence par émettre des signaux de contre-mesure suivant un diagramme de polarisation sensiblement identique à celui des signaux captés, puis on fait évoluer celui-ci vers ladite position orthogonale.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, after having detected the polarization diagram of signals coming from an external source presumed to be hostile, one begins by emitting countermeasure signals according to a polarization diagram substantially identical to that of the signals picked up, then it is made to evolve towards said orthogonal position.
On peut mettre à profit cette période d'émission de signaux de polarisation identique pour pratiquer une loi de brouillage telle qu'un vol de fenêtre. On sait qu'on désigne par ce terme une technique de contre-mesure applicable au cas où les signaux du radar hostile sont émis sous forme d'impulsions et les échos de la cible sont détectés par un système de poursuite à fenêtres de distance ou de Doppler et selon laquelle on émet à l'aide du brouilleur des impulsions qui obéissent à une loi temporelle ou fréquentielle, propre à leurrer le dispositif de détection du radar adverse.This period of emission of identical polarization signals can be used to practice a jamming law such as window theft. We know that this term designates a countermeasure technique applicable to the case where the signals from the hostile radar are emitted in the form of pulses and the echoes of the target are detected by a tracking system with distance windows or Doppler and according to which one transmits using the jammer pulses which obey a time or frequency law, suitable for luring the detection device of the opposing radar.
La modification du diagramme de polarisation des signaux de contre-mesure à partir du diagramme de polarisation des signaux captés peut être effectuée d'une manière relativement continue en direction de ladite position orthogonale, de façon à éviter des discontinuités qui risqueraient d'être relativement faciles à détecter par les circuits d'un radar que l'on cherche à perturber.The modification of the polarization diagram of the countermeasure signals from the polarization diagram of the received signals can be carried out relatively continuously in the direction of said orthogonal position, so as to avoid discontinuities which might be relatively easy. to be detected by the circuits of a radar that one seeks to disturb.
Selon une forme d'exécution avantageuse de l'invention, on prévoit en outre de faire varier la puissance des signaux de contre-mesure émis, en même temps que l'on fait évoluer leur diagramme de polarisation.According to an advantageous embodiment of the invention, provision is also made to vary the power of the counter-measurement signals transmitted, at the same time as their polarization diagram is changed.
Enfin, l'invention vise également un dispositif du type radar et notamment appliqué aux contre-mesures électroniques comprenant des moyens de polarisation réglables permettant de faire varier la polarisation de signaux electromagnétiqueJ c'il émet. Selon un mode de réalisation, ce dispositif comprend également des moyens propres à analyser la polarisation d'ondes captes en provenance d'un radar présumé hostile et des moyens de commande de ces moyens de polarisation en vue de faire évoluer le diagramme de polarisation des signaux de contre-mesure d'une manière sensiblement continue sur un parcours angulaire fonction de la polarisation des signaux captés.Finally, the invention also relates to a device of the radar type and in particular applied to electronic countermeasures comprising adjustable polarization means making it possible to vary the polarization of electromagnetic signals that it emits. According to one embodiment, this device also comprises means suitable for analyzing the polarization of sensed waves coming from a radar assumed to be hostile and means for controlling these polarization means with a view to changing the polarization diagram of the signals. countermeasures in a substantially continuous manner over an angular path which is a function of the polarization of the signals received.
Selon un mode d'application de l'invention, ces moyens de commande sont propres à faire évoluer le diagramme de polarisation desdits signaux de contre-mesure en franchissant une position orthogonale à celle du diagramme de polarisation de signaux captés en provenance d'un radar présumé hostile.According to one mode of application of the invention, these control means are capable of changing the polarization diagram of said countermeasure signals by crossing a position orthogonal to that of the polarization diagram of signals received from a radar. presumed hostile.
Les procédé et dispositif décrits sont particulièrement bien adaptés au brouillage de radars du type monopulse. Cette expression désigne des radars propres à détecter à partir des échos d'une impulsion,à la fois une information de distance, une information de site et une information de gisement de la cible.On connaît notamment de tels radars équipés d'une antenne à fentes rayonnantes multiples, ces fentes étant en général distribuées dans un plan divisé en quatre quadrants dont les entrées et sorties peuvent être commutées de telle façon que si l'on émet une impulsion radar simultanément par l'ensemble des fentes constituant les quatre quadrants, on peut recueillir à la fois la somme des puissances des échos reçus par les quatre quadrants pour déterminer la distance de la cible qui est à l'origine de ces échos et les différences deux à deux des puissances reçues par les quatre quadrants pour obtenir une localisation en site et en gisement de cette cible.The process and device described are particularly well suited to the jamming of monopulse type radars. This expression designates radars capable of detecting, from echoes of a pulse, both distance information, site information and target bearing information. We notably know of such radars equipped with an antenna multiple radiating slits, these slits being generally distributed in a plane divided into four quadrants whose inputs and outputs can be switched in such a way that if a radar pulse is emitted simultaneously by all of the slits constituting the four quadrants, one can collect both the sum of the powers of the echoes received by the four quadrants to determine the distance from the target which is the source of these echoes and the differences two by two of the powers received by the four quadrants to obtain a location in site and in deposit of this target.
Les explications et la description d'exemples de réalisation qui suivent sont données en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 illustre un exemple de situation propre à l'application de l'invention; la figure 2 illustre un dispositif comprenant un polarimètre, pour la mise en oeuvre de l'invention; la figure 3 est un diagramme vectoriel illustrant les explications de la figure 2; la figure 4 illustre schématiquement un appareillage de mise en oeuvre de l'invention.The explanations and the description of exemplary embodiments which follow are given with reference to the appended drawings in which FIG. 1 illustrates an example of a situation specific to the application of the invention; FIG. 2 illustrates a device comprising a polarimeter, for implementing the invention; Figure 3 is a vector diagram illustrating the explanations of Figure 2; FIG. 4 schematically illustrates an apparatus for implementing the invention.
Un avion La arme 10 (figure 1) est équipé d'un dispositif de radar comprenant un brouilleur angulaire pourvu de perfectionnements selon l'invention. Ce brouilleur est propre à agir à l'égard de systèmes d'armes hostiles, tant du type actif que du type semi-actif.An airplane The weapon 10 (FIG. 1) is equipped with a radar device comprising an angular jammer provided with improvements according to the invention. This jammer is capable of acting against hostile weapon systems, both of the active type and of the semi-active type.
Dans l'exemple de la figure 1, un missile 12 est lancé à partir d'un avion chasseur 14 qui "éclaire" l'avion cible 10 d'un faisceau d'impulsions hyperfréquence 16 dont les échos 18, après réflexion sur la cible 10, sont captés par le récepteur radar d'un dispositif autodirecteur semi-actif guidant le missile 12 en direction de la cible 10.In the example of FIG. 1, a missile 12 is launched from a fighter plane 14 which "lights up" the target plane 10 with a beam of microwave pulses 16 including the echoes 18, after reflection on the target 10, are picked up by the radar receiver of a semi-active homing device guiding the missile 12 towards the target 10.
Le récepteur radar équipant le missile 12 et le radar équipant l'avion 14 sont du type monopulse. Ce dernier est équipé, dans cet exemple, d'une antenne à fentes dont la direction, en général verticale ou horizontale, définit la polarisation rectiligne, respectivement horizontale ou verticale, des ondes hyperfrequence émises.The radar receiver equipping the missile 12 and the radar equipping the airplane 14 are of the monopulse type. The latter is equipped, in this example, with a slotted antenna whose direction, generally vertical or horizontal, defines the rectilinear polarization, respectively horizontal or vertical, of the microwave waves emitted.
Le brouilleur équipant la cible 10 fonctionne en répondeur, c' est-à-dire qu'il analyse les impulsions radar qu'il capte pour réémettre des impulsions propres à leurrer le radar semiactif équipant le missile 12.The jammer equipping the target 10 operates as an answering machine, that is to say it analyzes the radar pulses which it picks up to re-emit pulses capable of decoying the semiactive radar equipping the missile 12.
I1 comprend un analyseur de fréquence d'un type connu, non représenté, et un analyseur de diagramme de polarisation représenté à la figure 2. I1 comprises a frequency analyzer of a known type, not shown, and a polarization diagram analyzer shown in FIG. 2.
Le dispositif de la figure 2 est un polarimètre propre à détecter tout diagramme de polarisation, rectiligne, elliptique ou circulaire, d'une onde hyperfréquence 16 en provenance d'un émetteur hostile tel que celui de l'avion 14. I1 possède à cet effet deux antennes respectivement sensibles aux composantes horizontales et verticales des ondes électromagnétiques qui lui parviennent.The device of FIG. 2 is a polarimeter suitable for detecting any polarization diagram, straight, elliptical or circular, of a microwave wave 16 coming from a hostile transmitter such as that of the airplane 14. It has for this purpose two antennas respectively sensitive to the horizontal and vertical components of the electromagnetic waves which reach it.
Les signaux aux sorties 21 et 23 des antennes 20 et 22 sont respectivement transmis par des guides d'ondes 24 et 26 à des déphaseurs respectifs 25 et 27 dont les sorties respectives 28 et 30 sont connectées aux entrées 29 et 31 d'un dispositif de couplage ou té magique. Ce dispositif est propre à délivrer sur ses sorties respectives 35(z i) et 34(A1) des signaux correspondant respectivement à la somme (z i) et à la différence (A1) des amplitudes des signaux hyperfréquence attaquant ses entrées 29 et 31.The signals at the outputs 21 and 23 of the antennas 20 and 22 are respectively transmitted by waveguides 24 and 26 to respective phase shifters 25 and 27 whose respective outputs 28 and 30 are connected to the inputs 29 and 31 of a coupling or magic tee. This device is suitable for delivering on its respective outputs 35 (z i) and 34 (A1) signals corresponding respectively to the sum (z i) and to the difference (A1) of the amplitudes of the microwave signals attacking its inputs 29 and 31.
Les ondes des sorties 34(A1) et 35(1) sont transmises res pectivement à des déphaseurs 40( et 42(b2) dont les sorties respectives 43 et 45 sont connectées par des guides d'ondes appropriés aux entrées -respectives d'un nouveau te magique 50. Ce dernier effectue également la somme et la différence des signaux sur ses entrées pour faire apparaître sur ses sorties 52(A2) et 54(z2) respectivement des signaux d'amplitudes égales à la différence et à la somme des amplitudes présentes sur ses entrées.The waves of the outputs 34 (A1) and 35 (1) are transmitted respectively to phase shifters 40 (and 42 (b2) whose respective outputs 43 and 45 are connected by waveguides suitable for the respective inputs of a new magic te 50. The latter also performs the sum and the difference of the signals on its inputs to show on its outputs 52 (A2) and 54 (z2) respectively signals of amplitudes equal to the difference and to the sum of the amplitudes present on its entries.
Les groupes de déphaseurs 25(ç1),27(ç2) et 40(1),42(2) sont réglables sous l'influence d'un dispositif de commande 60 relié respectivement aux entrées de commande 621,622 et 641, 642 des déphaseurs 25,27 et 40,42 par des liaisons 63 et 65 correspondantes. Les déphaseurs d'un même groupe sont commandés symétriquement.The groups of phase shifters 25 (ç1), 27 (ç2) and 40 (1), 42 (2) are adjustable under the influence of a control device 60 connected respectively to the control inputs 621, 622 and 641, 642 of the phase shifters 25 , 27 and 40,42 by corresponding connections 63 and 65. The phase shifters of the same group are controlled symmetrically.
Le dispositif représenté à la figure 2 permet de déterminer, par un réglage approprié des déphasages appliqués par les quatre déphaseurs, la polarisation des ondes captées aux antennes 20 et 22.The device represented in FIG. 2 makes it possible to determine, by an appropriate adjustment of the phase shifts applied by the four phase shifters, the polarization of the waves picked up at the antennas 20 and 22.
On va maintenant en expliquer le fonctionnement :
On a représenté. sur la figure 3 deux vecteurs A1 et A2 correspondant respectivement aux vecteurs représentatifs des ondes captées par les antennes de polarisation horizontale 20 et de polarisation verticale 22. Ces ondes sont déphasées d'un angle cp. On modifie cet angle à l'aide des déphaseurs 25 et 27 sous la commande du dispositif 60, de telle façon que les vecteurs représentatifs des ondes aux sorties 28 et 30 des déphaseurs 25 et 27 soient représentés par les vec teurs A'1 et A2 de la figure 3.Le déphasage '1 1 des vecteurs
A'1 et A2 (l'amplitude de ces vecteurs n'ayant pas été modifiée) est tel qu'après passage dans le té magique 32 apparaissent sur les sorties 34 et 35 de celui-ci des vecteurs et et s1 correspondant respectivement à la différence et à la somme des vecteurs A'1 et A2 et dont les amplitudes sont égales. Tous les vecteurs considérés sont représentés avec leurs origines en un point O commun.We will now explain how it works:
We represented. in FIG. 3, two vectors A1 and A2 respectively corresponding to the vectors representative of the waves picked up by the antennas of horizontal polarization 20 and vertical polarization 22. These waves are phase shifted by an angle cp. This angle is modified using the phase shifters 25 and 27 under the control of the device 60, so that the vectors representative of the waves at the outputs 28 and 30 of the phase shifters 25 and 27 are represented by the vectors A'1 and A2 of Figure 3 The phase shift '1 1 of the vectors
A'1 and A2 (the amplitude of these vectors having not been modified) is such that after passing through the magic tee 32 appear on the outputs 34 and 35 thereof vectors and and s1 corresponding respectively to the difference and to the sum of the vectors A'1 and A2 and whose amplitudes are equal. All the vectors considered are represented with their origins at a common point O.
On fait subir un deuxième déphasage aux vecteurs 1 et s1 à l'aide des déphaseurs 40 et 42 tel que le vecteur Ai tourne d'un angle # qui l'amène en coïncidence avec le vecteur S1
Les deux vecteurs égaux et colinéaires ainsi obtenus aux sorties 43 et 45 des déphaseurs 40 et 42 sont appliqués au té magique 50 qui fait apparaître sur sa sortie 54 une onde correspondant à un vecteur #2 dont l'amplitude est le double de celle du vecteur #1 et sur sa sortie 52 une onde d'amplitude nulle.Vectors 1 and s1 are subjected to a second phase shift using phase shifters 40 and 42 such that the vector Ai rotates by an angle # which brings it into coincidence with the vector S1
The two equal and collinear vectors thus obtained at the outputs 43 and 45 of the phase shifters 40 and 42 are applied to the magic tee 50 which makes appear on its output 54 a wave corresponding to a vector # 2 whose amplitude is twice that of the vector # 1 and on its output 52 a wave of zero amplitude.
Le réglage des angles de phase 1 et 2 des déphaseurs 25 et 27 et #1 et 2 des déphaseurs 40 et 42 qui permet d'obtenir, sur la sortie 54, une amplitude maximale, et sur la sortie 52 une amplitude minimale permet de déterminer le diagramme de polarisation de l'onde captée par les antennes 20 et 22.The adjustment of the phase angles 1 and 2 of the phase shifters 25 and 27 and # 1 and 2 of the phase shifters 40 and 42 which makes it possible to obtain, on output 54, a maximum amplitude, and on output 52 a minimum amplitude makes it possible to determine the polarization diagram of the wave picked up by the antennas 20 and 22.
Les déphaseurs 25 et 27, 40 et 45 peuvent être des déphaseurs mécaniques de type connu dont le réglage est obtenu à l'aide de servo-commandes en reponse aux signaux de sortie 54 et 52 qui sont transmis par des liaisons figurées en tirets 72 et 74 à des entrées respectives 76 et 78 de l'unité de commande 60. The phase shifters 25 and 27, 40 and 45 can be mechanical phase shifters of known type, the adjustment of which is obtained by means of servo-controls in response to the output signals 54 and 52 which are transmitted by links shown in dashes 72 and 74 to respective inputs 76 and 78 of the control unit 60.
D'autres types de déphaseurs réglables pourraient bien entendu être utilisés tels que, notamment, des déphaseurs électroniques à ferrite.Other types of adjustable phase shifters could of course be used such as, in particular, electronic ferrite phase shifters.
Avec les déphaseurs mécaniques qui viennent d'être évoqués, le polarimètre de la figure 2 est propre à fonctionner en mode réciproque. C'est-à-dire que, si l'on émet un signal dans le guide d'onde 54 formant la sortie du té magique 50, sans émettre de signal dans le guide d'onde 52, on peut rayonner par les antennes 20 et 22 une onde dont les composantes de polarisation rectiligne correspondent à celles de l'onde précédemment captée, c'est-à-dire possédant un diagramme de polarisation identique à celui des signaux captés.With the mechanical phase shifters which have just been mentioned, the polarimeter of FIG. 2 is capable of operating in reciprocal mode. That is to say that, if a signal is emitted in the waveguide 54 forming the output of the magic tee 50, without emitting a signal in the waveguide 52, it is possible to radiate by the antennas 20 and 22 a wave whose rectilinear polarization components correspond to those of the previously picked up wave, that is to say having a polarization diagram identical to that of the picked up signals.
Cette remarque est avantageusement mise à profit pour, dans un brouilleur, après avoir déterminé le diagramme de polarisation des signaux reçus en provenance d'une source présumée hostile, réémettre des signaux possédant le même diagramme de polarisation, selon des modalités propres à induire en erreur les dispositifs de détection, soit du radar émetteur lui-même, soit d'un dispositif semi-actif coopérant avec ce radar.This remark is advantageously taken advantage of for, in a jammer, after having determined the polarization diagram of the signals received from a source presumed to be hostile, re-emitting signals having the same polarization diagram, according to methods suitable for misleading the detection devices, either of the transmitting radar itself, or of a semi-active device cooperating with this radar.
Le dispositif de polarimètre tel que représenté à la figure 2 peut en outre être utilisé pour faire varier le diagramme de polarisation des ondes réémises dans un but de contre-mesure électronique. A cet effet, on prévoit notamment d'agir sur les déphaseurs 25 et 27 et 40 et 42 à l'aide de leurs commandes 62 et 64 pour progressivement modifier le diagramme de polarisation des ondes émises et faire évoluer celui-ci vers une polarisation orthogonale à la polarisation initialement détectée. Ainsi, dans le cas d'un diagramme de polarisation elliptique pour les ondes détectées initialement, on commence par émettre des impulsions, en réponse aux impulsions émises par la source extérieure, dont la polarisation est elliptique et identique à celle de ces dernières.Cette émission en polarisation adaptée est effectuée selon une loi de brouillage sélectionnée, pour réaliser par exemple un vol de fenêtre, pendant le temps nécessaire à l'accomplissement de cette fonction. Les impulsions émises sont très peu atténuées par le radar adverse du fait de l'adaptation de leur polarisation à celui-ci. Puis on modifie progressivement les composantes de polarisation horizontale et verticale des signaux émis par les antennes 20 et 22 jusqu'à ce que les impulsions émises par le brouilleur soient polarisées elliptiquement selon un diagramme dont les grand axe et petit axe sont respectivement orthogonaux aux grand axe et petit axe de l'ellipse de polarisation des impulsions captées.Le sens de rotation des ondes émises par rapport aux antennes 20 et 22 dont elles émanent est identique au sens de rotation des ondes captées par rapport à leur source respective sur l'avion 14.The polarimeter device as shown in FIG. 2 can also be used to vary the polarization diagram of the re-emitted waves for the purpose of electronic countermeasuring. To this end, provision is made in particular to act on the phase shifters 25 and 27 and 40 and 42 using their commands 62 and 64 in order to gradually modify the polarization diagram of the waves emitted and make it evolve towards orthogonal polarization. to the polarization initially detected. Thus, in the case of an elliptical polarization diagram for the waves detected initially, one begins by emitting pulses, in response to the pulses emitted by the external source, whose polarization is elliptical and identical to that of the latter. in adapted polarization is carried out according to a selected interference law, to carry out for example a window flight, for the time necessary for the accomplishment of this function. The pulses emitted are very little attenuated by the opposing radar due to the adaptation of their polarization to the latter. Then the horizontal and vertical polarization components of the signals emitted by the antennas 20 and 22 are gradually modified until the pulses emitted by the jammer are elliptically polarized according to a diagram whose major axis and minor axis are respectively orthogonal to the major axis and minor axis of the ellipse of polarization of the captured pulses. The direction of rotation of the emitted waves relative to the antennas 20 and 22 from which they emanate is identical to the direction of rotation of the captured waves relative to their respective source on the aircraft 14 .
De préférence, on fait évoluer le diagramme de polarisation des ondes émises en réponse par le brouilleur de telle façon qu'il passe par une condition orthogonale à celle des ondes captées et qu'il la franchisse de façon certaine. Selon une forme de mise en oeuvre, on prévoit de faire varier, en agissant sur les commandes 611,622 et 641,642, le diagramme de polarisation des ondes émises autour du diagramme de polarisation orthogonale déterminé initialement, par exemple d'une manière cyclique ou selon une autre loi de variation.Preferably, the polarization diagram of the waves emitted in response by the jammer is changed so that it passes through a condition orthogonal to that of the waves received and that it surely crosses it. According to one form of implementation, provision is made to vary, by acting on the commands 611,622 and 641,642, the polarization diagram of the waves emitted around the orthogonal polarization diagram determined initially, for example in a cyclic manner or according to another law of variation.
On a constaté, de façon surprenante, qu'une telle variation du diagramme de polarisation des ondes émises par un brouilleur se traduisait par un effet perturbateur extrêmement puissant sur les radars prévus pour opérer sur des échos qu'ils reçoivent d'une cible équipée d'un tel brouilleur. Sans que l'on parvienne à expliquer de manière précise la raison de ce phé nomène, on constate une déstabilisation des boucles d'asservissement du radar adverse et le dépointage consécutif de l'engin sur lequel est monté ce radar. Il semble que ce phénomène soit provoqué pour une part importante par un couplage d'axe induit par le radôme du radar hostile qui transmet une polarisation pour laquelle il n'est pas prévu.It has been found, surprisingly, that such a variation in the polarization diagram of the waves emitted by a jammer results in an extremely powerful disturbing effect on the radars intended to operate on echoes which they receive from a target equipped with 'such a jammer. Without being able to explain precisely the reason for this phenomenon, there is a destabilization of the control loops of the opposing radar and the subsequent depointing of the vehicle on which this radar is mounted. It seems that this phenomenon is caused to a large extent by an axis coupling induced by the radome of the hostile radar which transmits a polarization for which it is not intended.
On a effectué des essais dans lesquels on passe directement d'un diagramme de polarisation adapté à celui des impulsions captées à un diagramme de polarisation orthogonale. On a constaté que les effets sur le comportement du radar adverse étaient très faibles et ne permettaient pas d'obtenir un dérèglement de celui-ci.Tests have been carried out in which one passes directly from a polarization diagram adapted to that of the pulses picked up to an orthogonal polarization diagram. It was found that the effects on the behavior of the opposing radar were very weak and did not make it possible to obtain an imbalance thereof.
Au contraire, on a constaté qu'en faisant varier progressivement le diagramme de polarisation des faux échos émis par le brouilleur au voisinage de la position orthogonale à celle des signaux captés, et en s'assurant que cette position orthogonale soit traversée au cours de cette évolution, une perturbation considérable du fonctionnement des radars adverses pouvait être obtenue d'une façon fiable. I1 est possible de modifier la vitesse de variation de la polarisation des signaux émis. En outre, on peut faire évoluer leur dia gramme de polarisation au-delà de la position d'orthogonalité, une fois celle-ci franchie, y compris le faire tourner sur un tour ou plus. Enfin, le cycle d'émission en polarisation adaptée suivi d'une polarisation orthogonale peut être réitéré selon les besoins et le temps disponible.On the contrary, it has been found that by gradually varying the polarization diagram of the false echoes emitted by the jammer in the vicinity of the position orthogonal to that of the signals picked up, and by ensuring that this orthogonal position is crossed during this evolution, a considerable disturbance of the functioning of the opposing radars could be obtained in a reliable way. It is possible to modify the speed of variation of the polarization of the transmitted signals. In addition, their polarization diagram can be changed beyond the orthogonality position, once it has been crossed, including rotating it for one revolution or more. Finally, the emission cycle with adapted polarization followed by orthogonal polarization can be reiterated according to the needs and the time available.
A titre d'exemple, une variation du diagramme de polarisation faisant intervenir une modification des angles de déphasage aux déphaseurs 40 et 42 de 0,250 en 0,250 a fourni des résul- tats excellents. Bien entendu, il est possible en fonction des conditions opératoires et de la polarisation des ondes captées de modifier soit les déphaseurs 25 et 27 seuls, soit les quatre déphaseurs simultanément. Dans le cas où l'on agit sur les seuls déphaseurs 40 et 42, dits déphaseurs d'amplitude, la position d'orthogonalité du diagramme des signaux émis par rapport aux signaux captés correspond à une position des déphaseurs 4Q et 42 à 1800 de la position qu'ils occupaient dans la position d'émission en polarisation adaptée.By way of example, a variation of the polarization diagram involving a modification of the phase-shift angles at the phase-shifters 40 and 42 from 0.250 to 0.250 has provided excellent results. Of course, it is possible, depending on the operating conditions and the polarization of the received waves, to modify either the phase shifters 25 and 27 alone, or the four phase shifters simultaneously. In the case where one acts on the only phase shifters 40 and 42, called amplitude phase shifters, the position of orthogonality of the diagram of the signals transmitted with respect to the signals picked up corresponds to a position of the phase shifters 4Q and 42 to 1800 of the position which they occupied in the position of emission in adapted polarization.
En outre, on a remarqué qu'on pouvait allier une loi de variation ou d'évolution de la polarisation des ondes réémises avec une variation de la puissance de ces ondes.In addition, it was noted that one could combine a law of variation or of evolution of the polarization of the retransmitted waves with a variation of the power of these waves.
Cette variation de puissance peut être obtenue en modifiant la puissance injectée sur l'entrée E2 (entrée 54) du polarimètre de la figure 2 fonctionnant en émission.This variation in power can be obtained by modifying the power injected at the input E2 (input 54) of the polarimeter of FIG. 2 operating in emission.
Lorsqu'on opère avec un polarimètre dont les déphaseurs au lieu d'être mécaniques sont du type électronique, il est possible que le réglage de ces derniers ne soit pas réciproque en réception et en émission. Autrement dit, pour un déphasage donné, le réglage n'est pas le même selon qu'on détecte la polarisation des ondes reçues ou qu'on émet suivant un même diagramme de polarisation. Les réglages de ces déphaseurs sont alors adaptés, sous la commande de l'unité 60 lorsqu'on passe de la phase de détection de la polarisation à la phase d'émission adaptée.When operating with a polarimeter whose phase shifters instead of being mechanical are of the electronic type, it is possible that the adjustment of the latter is not reciprocal in reception and in transmission. In other words, for a given phase shift, the setting is not the same depending on whether the polarization of the received waves is detected or whether it is transmitted according to the same polarization diagram. The settings of these phase shifters are then adapted, under the control of the unit 60 when passing from the polarization detection phase to the adapted emission phase.
Le procédé selon l'invention offre l'avantage de pouvoir etre mis en pratique même lorsque la détection de la polarisation des ondes captées n'est effectuée que de façon relativement approximative.The method according to the invention offers the advantage of being able to be practiced even when the detection of the polarization of the received waves is carried out only in a relatively approximate manner.
En effet, le réglage du polarimètre de la figure 2 pour détecter avec précision le diagramme de polarisation d'une onde captée doit s'effectuer pas à pas, par essais successifs, c'est- -dire sur des impulsions captées successives, en fonction d'algorithmes de recherche qui tiennent compte de la variation bidimensionnelle des niveaux des signaux aux sorties 52 et 54 en fonction des valeurs de déphasage assignées par les déphaseurs 25,27 et 40,42. I1 est souvent intéressant de limiter le nombre d'essais pour gagner du temps au prix d'une moins bonne précision sur la détection du diagramme de polarisation.In fact, the adjustment of the polarimeter of FIG. 2 to accurately detect the polarization diagram of a captured wave must be carried out step by step, by successive tests, that is to say on successive captured pulses, depending search algorithms which take account of the two-dimensional variation of the levels of the signals at outputs 52 and 54 as a function of the phase shift values assigned by the phase shifters 25,27 and 40,42. It is often advantageous to limit the number of tests in order to save time at the cost of less good accuracy in detecting the polarization diagram.
On peut ainsi obtenir très rapidement une information approximative sur le diagramme de polarisation des ondes captées. En adoptant un processus d'évolution progressive du diagramme de polarisation des ondes émises au voisinage d'une condition orthogonale à celle qui a été détectée de façon approximative, on peut être certain de traverser la position orthogonale réelle. rl n'est donc pas besoin de détecter avec une très grande précision, et par conséquent un très grand nombre d'essais, la polarisation effective des ondes captées.Approximate information can thus be obtained very quickly on the polarization diagram of the waves received. By adopting a process of progressive evolution of the polarization diagram of the waves emitted in the vicinity of a condition orthogonal to that which has been detected approximately, one can be certain of crossing the actual orthogonal position. rl therefore does not need to detect with very high precision, and consequently a very large number of tests, the effective polarization of the waves picked up.
On a représenté1 sur la figure 4, un dispositif de brouilleur 80 selon l'invention, efficace contre un radar actif hostile de type monopulse 81 équipé d'une antenne d'émission 82. Le dispositif 80 comprend une antenne ou aérien 83 orienté pour la réception de la composante horizontale de polarisation des signaux hyperfréquence émis par l'aérien 82, comme le schématise la flèche 84. I1 comprend une deuxième antenne ou aérien 85 orienté pour la détection de la composante verticale de polarisation des signaux 84.Les aériens 83 et 85 sont raccordés par des guides d'ondes bidirectionnels respectifs 86 et 87 aux entres d'un dispositif d'acquisition de la polarisation 88 réalisé essentiellement de la manière représentée à la figure 2 et comprenant un premier étage de traitement en phase comprenant des déphaseurs tels que 25 et 27, un premier té magique tel que 32, un deuxième étage de traitement en amplitude comprenant des déphaseurs tels que 40 et 42 suivi d'un deuxième té magique tel que 50, les ports d'entrée-sortie 98 et 99 de ce dispositif 88 correspondant aux sorties s2 et 2 du té magique 50.Ce dispositif d'acquisition de polarisation 88 ou polarimètre, comprend deux ports d'entréesortie de commande 90 et 91 pour le réglage des déphasages successivement appliqués aux composantes de polarisation détectées par les aériens 83 et 85, ainsi que pour le réglage des composantes de polarisation horizontale et verticale émises par les aériens 83 et 85 lorsque le brouilleur fonctionne en émission. Les ports 90 et 91 sont reliés à un dispositif de contrôle de la polarisation 92 qui reçoit les indications de position des déphaseurs et transmet des ordres de modification de celles-ci.There is shown 1 in FIG. 4, a jammer device 80 according to the invention, effective against a hostile active radar of the monopulse type 81 equipped with a transmitting antenna 82. The device 80 comprises an antenna or aerial 83 oriented for the reception of the horizontal polarization component of the microwave signals emitted by the aerial 82, as shown in the arrow 84. I1 comprises a second antenna or aerial 85 oriented for the detection of the vertical polarization component of the signals 84. The aerial 83 and 85 are connected by respective bidirectional waveguides 86 and 87 to the inputs of a polarization acquisition device 88 produced essentially in the manner shown in FIG. 2 and comprising a first phase processing stage comprising phase shifters such as 25 and 27, a first magic tee such as 32, a second amplitude processing stage comprising phase shifters such as 40 and 42 followed by a second magic tee such as 50, the input-output ports 98 and 99 of this device 88 corresponding to the outputs s2 and 2 of the magic tee 50. This polarization acquisition device 88 or polarimeter, comprises two input ports control 90 and 91 for the adjustment of the phase shifts successively applied to the polarization components detected by the aerials 83 and 85, as well as for the adjustment of the horizontal and vertical polarization components emitted by the aerials 83 and 85 when the jammer is operating in transmission. The ports 90 and 91 are connected to a polarization control device 92 which receives the position indications of the phase shifters and transmits modification orders thereof.
I1 est soumis à la commande d'un calculateur de gestion du brouillage 93 par une liaison bidirectionnelle 89 dont le rôle est notamment de contrôler la loi de variation du diagramme de polarisation des ondes émises par le brouilleur selon une fonction présélectionnée, comme il a été expliqué précédemment, par exemple comprenant une phase de durée déterminée dans laquelle la réémission est effectuée en pola risation adaptée à la polarisation des ondes détectées, puis une deuxième phase dans laquelle cette polarisation varie jusqu'à atteindre et traverser la condition d'orthogonalité par rapport au diagramme de polarisation des ondes captées. I1 is subject to the control of a jamming management computer 93 by a bidirectional link 89 whose role is in particular to control the law of variation of the polarization diagram of the waves emitted by the jammer according to a preselected function, as has been explained previously, for example comprising a phase of determined duration in which the retransmission is carried out in polarization adapted to the polarization of the waves detected, then a second phase in which this polarization varies until reaching and crossing the condition of orthogonality with respect to the polarization diagram of the received waves.
Le dispositif 80 comprend en outre un brouilleur-répondeur classique 94 connecté aux ports d'entrée-sortie 98 et 99 par des guides d'ondes 95. Ce brouilleur comprend un ensemble de deux récepteurs 97 reliés chacun à un guide d'onde 95 respectif pour détecter les signaux apparaissant aux sorties 98 et 99 du polarimètre 88 et fournir par deux liaisons respectives 102 et 104 les informations correspondantes à l'unité de gestion 93 pendant la phase de détection de la polarisation des ondes captées.The device 80 further comprises a conventional jammer-responder 94 connected to the input-output ports 98 and 99 by waveguides 95. This jammer comprises a set of two receivers 97 each connected to a respective waveguide 95 for detecting the signals appearing at the outputs 98 and 99 of the polarimeter 88 and supplying by two respective links 102 and 104 the information corresponding to the management unit 93 during the phase of detection of the polarization of the captured waves.
En outre, l'unité de gestion 93 est reliée par une liaison de commande 105 à une entrée 106 des circuits d'émission 100 du brouilleur 94 pour commander l'émission des impulsions de brouillage, leur fréquence, leur puissance, etc., à l'entrée 108 des guides d'ondes 95, en fonction notamment de toute loi de brouillage sélectionnée et en correspondance des positions des déphaseurs du polarimètre. In addition, the management unit 93 is connected by a control link 105 to an input 106 of the transmission circuits 100 of the jammer 94 to control the emission of the interference pulses, their frequency, their power, etc. the input 108 of the waveguides 95, as a function in particular of any selected interference law and in correspondence of the positions of the phase shifters of the polarimeter.
Claims (14)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8121334A FR2676125B1 (en) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | ELECTRONIC COUNTER-MEASUREMENT METHOD AND DEVICE USING POLARIZED ELECTROMAGNETIC WAVES. |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR8121334A FR2676125B1 (en) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | ELECTRONIC COUNTER-MEASUREMENT METHOD AND DEVICE USING POLARIZED ELECTROMAGNETIC WAVES. |
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ID=9263997
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| FR (1) | FR2676125B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6384765B1 (en) | 1998-11-18 | 2002-05-07 | Celsiustech Electronics Ab | Repeater jamming transmitter and casing for the same |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2676125B1 (en) | 1993-11-19 |
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