SPECTRA et ce que vous savez

[Kovy]

Bon alors je n'explique pas comment ces techniques pourraient permettre de faire du Radar multistatique embarqué, et les relations de tout cela avec TRAGEDAC?

 

oh que si !

[Picdelamirand-oil]

oh que si !

 

 

Si SI SI SI!!!!

 

Il y a encore besoin d'un peu de préparation. Pour cela je vais donner des explications en m'appuyant sur des exemples tirés des satellites de navigation. Il faut prendre conscience que du point de vue détection la performance des récepteurs de navigation par satellite est extraordinaire. Les satellites sont à 20000 km, la puissance d'emission est de quelques watts, les récepteurs n'ont pas d'antennes grandilocantes, et pourtant ça marche.

 

La méthode de détection est celle que j'ai décrite, mais pour que ce soit efficace il faut coder le signal avec des codes qu'on appelle "gold" car ils donnent une forte auto correlation et une faible correlation croisée. Le codage s'effectue ainsi:

Une fréquence pure ne permettrait pas ce principe de recherche par corrélation. En plus du codage le signal peut inclure des data:

 

Et cela peut être utile comme nous le verrons.

 

Pourquoi expliquer tout cela? Il faut d'abord comprendre que les radars, les transmissions, les brouilleurs et les satellites de navigations utilisent des techniques electromagnétiques qui peuvent converger; et le signal militaire des satellites de navigation a des caractéristiques très intéressantes. D'abord on sait en réserver l'usage aux alliés: on sait "crypter" le signal afin  qu'il soit inutilisable pour ceux qui n'ont pas la clef. Vous comprendrez que je n'en dirais pas plus. On sait aussi le protéger contre le brouillage, le spoofing, ... et toutes les techniques de guerre électronique. Ce qui est bleuffant car c'est un signal extrèmement faible.

 

Ensuite la collaboration de plusieurs plateforme pour former un capteur étendu bute sur un problème de temps précis qui est justement au coeur de la résolution par le système de navigation du problème de localisation. En effet si il faut 4 satellites pour obtenir des coordonnées c'est parce que les inconnues du problème à résoudre sont les trois coordonnées spatiales et la coordonnées de temps. Les utilisateurs d'un système de navigation ont donc à leur disposition une base de temps partagée qui a la qualité et la précision d'une horloge atomique.

 

A suivre.

[Ptitponey]

Le teasing est insoutenable :lol:

 

Il serait bien que tu puisse développer tout ça sous la forme d'un article. Tu pourrais voir avec les modo comment le mettre en place, ceci ayant déjà été discuté au-paravent.

[Patrick]

Je crois que Picdelamirand-oil est définitivement l'un des futurs (ou déjà?) meilleurs intervenants de ce forum.

Au plaisir de lire la suite.

[Picdelamirand-oil]

L'étude amont TRAGEDAC, notifié en 2010, a pour but de réaliser pour le Rafale et les futurs drones de combat une localisation 3D passive en réseau afin de pouvoir établir plus facilement une situation tactique, et pour améliorer la réactivité des conduites de tir et leur coordination dans la patrouille. La solution doit pouvoir fonctionner en temps réel en utilisant les informations des capteurs des avions en réseau.

 

http://www.defense.gouv.fr/actualites/dossiers/le-bourget-2013/les-materiels-presentes/etude-amont-tragedac

 

L'idée étant de pouvoir augmenter la précision de localisation d'un ennemi en utilisant des méthodes non-émissives (Spectra et optronique secteur frontal) et en partageant les informations ainsi recueillies au sein d'une patrouille, par exemple via liaison 16. En particulier pour déterminer la distance de la cible qui est la donnée la plus difficile à estimer en se limitant à utiliser seulement des moyens passifs. C'est une modification purement logicielle mais qui, selon la DGA, serait surtout complexe à mettre en oeuvre du point de la vue de la synchronisation des données entre les appareils. De premiers vols d'essais devraient commencer en fin d'année afin de collecter des données.

 

http://www.air-cosmos.com/defense/le-bourget-2013-la-defense-a-l-honneur.html

 

Que peut on imaginer comme solution? Le plus simple semble d'utiliser la liaison 16. Mais sur la liaison 16 on transmet des pistes, un relèvement ESM est bien une piste mais si on fait rien de plus on va perdre beaucoup de mesures car la piste doit être entretenue par l'unité participante la mieux placée du point de vue du "track quality". C'est pas ce que l'on veut, on veut des mesures venant des différents avions pour permettre des triangulations, on veut pouvoir alimenter un filtre de kalman avec tout cela afin qu'il nous sorte une position route vitesse de la cible.On ne veut surtout pas perdre des mesures.

 

Si il n'y avait qu'une piste ce serait relativement facile mais comme il y en a plusieurs il faut pouvoir attribuer les relèvements ESM à chacune des cibles que l'on veut suivre sans se tromper. Pour que le filtre de Kalman fonctionne bien il faudra dater les mesures avec une base de temps précise et commune et j'ai expliqué dans un post précédent comment c'était possible. Pour attribuer les bonnes mesures à la cible il faudra s'appuyer sur l'analyse technique du signal faite par chacun des avions.

 

Est-ce que la liaison 16 est adaptée pour faire cela? Le problème c'est qu'on ne peut pas la faire évoluer unilatéralement, si on suppose qu'il faut un nouvel "objet" "Mesure" pour implémenter les nouveaux traitements, il sera peut être plus facile d'utiliser une autre liaison que d'obtenir une modification de la L16.

 

Et puis la liaison 16 c'est pas passif! La preuve c'est que les avions de la patrouille sont censés la recevoir.

 

Alors il y a dans SPECTRA des possibilité de brouillage directif avec des antennes AESA et ces antennes sont placées de telle sorte qu'elles couvrent 360°. On a le hardware permettant de créer une liaison dédiée qui sera discrète car directive.

 

Mais on peut aller encore plus loin, on peut vouloir faire de l'auto-corrélation entre une antenne d'un avion et celle d'un autre avion. Le fait d'avoir une liaison dédiée va faciliter ce traitement car on ne sera pas contraint par le protocole de la liaison 16. Le fait d'augmenter considérablement la distance entre les antennes va améliorer la précision, au dela même de celle qui est possible avec l'interférométrie car l'erreur de position (de l'ordre de 5 m) sera petite vis à vis de la distance des antennes. Par contre le traitement doit prendre en compte une plage de retards plus importante ce qui augmente la puissance de calcul nécessaire pour rester en temps réel.

 

Le fait aussi que les antennes soit éloignées rend significatif la différence de doppler et augmente encore le volume des traitements à réaliser, par contre le doppler est une mesure de la vitesse radiale qui peut faciliter grandement la convergence du filtre de Kalman.

Modifié le 24 février 2014 par Picdelamirand-oil

[Ben]

L'utilisation d'une liaison dediée est a la fois une chose positive et negative, non? quid de l'interoperabilité avec d'autres appareils otan en colaboration? ou alors on se rejoue le principe du f-22 avec sa liaison perso?

(j'en profite moi aussi pour y aller de mon compliment a pdla-o (picdelamirand-oil), extremement interessant, même si faut s'accrocher par moment!)

Modifié le 24 février 2014 par Ben

[Picdelamirand-oil]

Une fois qu'on a réalisé Tragedac, on a réalisé 80% d'un Radar multistatique. On suppose qu'on utilise les AESA comme emetteurs et les PESA comme récepteurs passifs. L'AESA emet et transmet sur la liaison dédiées les données permettant au PESA de construire une réplique de son signal, celui-ci pourra donc détecter le signal direct (Spectra par exemple) et réflechis (avec son antenne PESA) par corrélation avec la réplique qu'il a construit. Comme on l'a vu, le signal est codé et peut contenir des données. Le signal pourra donc contenir la position de l'émetteur (x,y,z,t) et l'orientation de l'antenne.

 

Le retard du signal réfléchis par rapport à la date d'émission définit un lieu des positions de la cible qui est une ellipse et l'orientation de l'antenne définit une droite dont l'intersection avec l'ellipse donne la position de la cible. Bien entendu la base de temps commune est encore celle du système de navigation par satellite.

[Picdelamirand-oil]

L'utilisation d'une liaison dediée est a la fois une chose positive et negative, non? quid de l'interoperabilité avec d'autres appareils otan en colaboration? ou alors on se rejoue le principe du f-22 avec sa liaison perso?

(j'en profite moi aussi pour y aller de mon compliment a pdla-o (picdelamirand-oil), extremement interessant, même si faut s'accrocher par moment!)

Là on est en train de mettre au point un capteur étendu pour le Rafale dans un premier temps et d'autres avions (drones?) ensuite. L'interopérabilité est assuré par la liaison 16 qui n'est pas supprimée mais qui ne peut pas convenir lorsqu'on veut rester passif. En effet elle est omnidirectionnelle et est reçue par tout le monde!

[Ben]

ah donc en ambiance moins securisée, on peut utiliser la liaison 16 pour transmettre les memes elements^^

[prof.566]

Je crois que Picdelamirand-oil est définitivement l'un des futurs (ou déjà?) meilleurs intervenants de ce forum.

Au plaisir de lire la suite.

A ki kon dit merci de l'avoir ramené, hein!  =D

je sors...

[prof.566]

 

 

De premiers vols d'essais devraient commencer en fin d'année afin de collecter des données.

Selon un certain pilote d'essai brésilien, ils sont déjà commencés...

[hadriel]

 

Le problème c'est qu'on ne peut pas la faire évoluer unilatéralement, si on suppose qu'il faut un nouvel "objet" "Mesure" pour implémenter les nouveaux traitements, il sera peut être plus facile d'utiliser une autre liaison que d'obtenir une modification de la L16.

Il y a pourtant des formats de messages réservés à la France (J28.4 et J28.5), on peut pas y mettre ce qu'on veut?

(source:http://www.viasat.com/files/assets/assets/Link16_NPG_Message_Card_100112a.pdf)

 

Autre chose, une fois qu'on a construit le filtre adapté, si on s'y prend comme ça il faut que le radar récepteur surveille plusieurs directions et donc jouer avec toutes les lois de délai correspondantes, ça fait pas exploser la complexité du calcul? Il y a une méthode intelligente pour s'en sortir?

 

Bon il y a aussi moyen de gagner en portée, en plaçant le récepteur plus près de la cible il y a moins de pertes du signal.

[mgtstrategy]

Selon un certain pilote d'essai brésilien, ils sont déjà commencés...

 

Avant je comprenais, mais ca, c'etait avant  :-[

[Picdelamirand-oil]

Il y a pourtant des formats de messages réservés à la France (J28.4 et J28.5), on peut pas y mettre ce qu'on veut?

(source:http://www.viasat.com/files/assets/assets/Link16_NPG_Message_Card_100112a.pdf)

 

Autre chose, une fois qu'on a construit le filtre adapté, si on s'y prend comme ça il faut que le radar récepteur surveille plusieurs directions et donc jouer avec toutes les lois de délai correspondantes, ça fait pas exploser la complexité du calcul? Il y a une méthode intelligente pour s'en sortir?

 

Bon il y a aussi moyen de gagner en portée, en plaçant le récepteur plus près de la cible il y a moins de pertes du signal.

Je ne crois pas qu'on puisse mettre ce que l'on veut dans les messages nationaux, je crois qu'ils ont quand même un format bien défini et qu'on ne peut pas le changer sans un accord.

 

Question sensibilité à la détection il ne devrait pas y avoir de problèmes : si on compare avec les satellites de navigation on a:

• la puissance d'un tel satellite est de l'ordre de 10 w max celle du RBE2 de l'ordre de 9 kw
• La distance du satellite est de l'ordre de 20 000 km et on cherche des détections de l'ordre de 200 km
• un recepteur de navigation n'a pas d'antenne directive et l'antenne PESA même si elle n'est pas dirigée précisément sur la cible aura un cone non négligeable où elle aura un gain largement superieur à une antenne omnidirectionnelle.

De plus l'approche multistatique a pour but de contrer la furtivité et donc il n'y aura pas de réduction de surface équivalente de la cible.

 

Si on détecte il suffit de mesurer les retards sans se préoccuper de la direction : à chaque retard une ellipse elle est plus ou moins grande suivant le retard, c'est elle qui détermine la distance. Pour la direction ce n'est pas la réception qui compte c'est la direction dans laquelle le signal a été envoyé c'est à dire l'orientation de l'antenne AESA (qui est une donnée incluse dans le signal).

Modifié le 24 février 2014 par Picdelamirand-oil

[Picdelamirand-oil]

ah donc en ambiance moins securisée, on peut utiliser la liaison 16 pour transmettre les memes elements^^

A titre de comparaison les projets US:

https://www.fbo.gov/index?s=opportunity&mode=form&id=fc63e1702c00e230bb327ba4bc9fca33&tab=core&_cview=1

[g4lly]

Là on est en train de mettre au point un capteur étendu pour le Rafale dans un premier temps et d'autres avions (drones?) ensuite. L'interopérabilité est assuré par la liaison 16 qui n'est pas supprimée mais qui ne peut pas convenir lorsqu'on veut rester passif. En effet elle est omnidirectionnelle et est reçue par tout le monde!

De toute façon la L16 n'est pas adapté a ce genre de flux de donnée ni au niveau latence ni au niveau débit?!

[Boule75]

[...]

L'idée étant de pouvoir augmenter la précision de localisation d'un ennemi en utilisant des méthodes non-émissives (Spectra et optronique secteur frontal)

Alors il y a dans SPECTRA des possibilité de brouillage directif avec des antennes AESA et ces antennes sont placées de telle sorte qu'elles couvrent 360°. On a le hardware permettant de créer une liaison dédiée qui sera discrète car directive.

 

[...]

 

Mais on peut aller encore plus loin, on peut vouloir faire de l'auto-corrélation entre une antenne d'un avion et celle d'un autre avion. Le fait d'avoir une liaison dédiée va faciliter ce traitement car on ne sera pas contraint par le protocole de la liaison 16. Le fait d'augmenter considérablement la distance entre les antennes va améliorer la précision, au dela même de celle qui est possible avec l'interférométrie car l'erreur de position (de l'ordre de 5 m) sera petite vis à vis de la distance des antennes. Par contre le traitement doit prendre en compte une plage de retards plus importante ce qui augmente la puissance de calcul nécessaire pour rester en temps réel.

 

Si je comprend bien, tu décris deux nouveautés envisagées :

1) une détection passive par consolidation des informations entre plusieurs avions via liaison de donnée "originale", directive, via les antennes de brouillage de Spectra (qui sont AESA elles aussi, je découvre).

2) une détection active avec un AESA en émetteur principal, des PESA (ou d'autres AESA) servant de capteurs des signaux réfléchis ; l'émetteur coderait en plus des informations dans son signal, information captées après réflexions par la cible (merci la cible !) et qui permettraient aux calculateurs des Rafale "capteurs" de faire leur propre traitement de données avant consolidation (sur un unique appareil ?).

 

Et donc en prime, un mécanisme de consolidation de données (toujours par le réseau-via-Spectra) et du calcul réparti sur tous les appareils de la patrouille.

 

Sacré programme... qui va générer plein de questions supplémentaires, plus ou moins spéculatives !

 

Dans l'option 2, ça augmenterait beaucoup la sensibilité de détection ? Ça fonctionne à partir de combien d'avions, jusqu'à combien ? C'est sensible à la pluie, aux éventuels reliefs derrière les cibles ?

Et je ne résiste pas : ça permet de détecter passivement un F-35 de face à quelle distance ?

 

On peut envisager de mettre en commun les capacités de brouillage aussi, tant qu'à faire ?

[moije]

Merci Picdelamirand-oil.

 

2) une détection active avec un AESA en émetteur principal, des PESA (ou d'autres AESA) servant de capteurs des signaux réfléchis ; l'émetteur coderait en plus des informations dans son signal, information captées après réflexions par la cible (merci la cible !) et qui permettraient aux calculateurs des Rafale "capteurs" de faire leur propre traitement de données avant consolidation (sur un unique appareil ?).

 

Si j'ai bien compris, le signal est également envoyé directement aux autres rafales.

Avec ce signal, la détection de l'éco est beaucoup plus facile.

 

Et donc en prime, un mécanisme de consolidation de données (toujours par le réseau-via-Spectra) et du calcul réparti sur tous les appareils de la patrouille.

Ca par contre, je ne l'avais pas relevé. Merci

 

Cette nouvelle technique de détection annulerait donc quasiment la furtivité de forme (qui n'est selon moi pertinente que lorsque le nombre d'avions (radars) adverse est réduit)?

Après la redéfinition du terme furtif, le club des 5º Génération pourrait s'agrandir.

[Picdelamirand-oil]

Si je comprend bien, tu décris deux nouveautés envisagées :

1) une détection passive par consolidation des informations entre plusieurs avions via liaison de donnée "originale", directive, via les antennes de brouillage de Spectra (qui sont AESA elles aussi, je découvre).

2) une détection active avec un AESA en émetteur principal, des PESA (ou d'autres AESA) servant de capteurs des signaux réfléchis ; l'émetteur coderait en plus des informations dans son signal, information captées après réflexions par la cible (merci la cible !) et qui permettraient aux calculateurs des Rafale "capteurs" de faire leur propre traitement de données avant consolidation (sur un unique appareil ?).

 

Et donc en prime, un mécanisme de consolidation de données (toujours par le réseau-via-Spectra) et du calcul réparti sur tous les appareils de la patrouille.

 

Sacré programme... qui va générer plein de questions supplémentaires, plus ou moins spéculatives !

 

Dans l'option 2, ça augmenterait beaucoup la sensibilité de détection ? Ça fonctionne à partir de combien d'avions, jusqu'à combien ? C'est sensible à la pluie, aux éventuels reliefs derrière les cibles ?

Et je ne résiste pas : ça permet de détecter passivement un F-35 de face à quelle distance ?

 

On peut envisager de mettre en commun les capacités de brouillage aussi, tant qu'à faire ?

Oui c'est à peu près ce que je suppute

 

"information captées après réflexions par la cible" c'est plus simple de les décoder dans le signal direct plutôt que réfléchis.

 

"avant consolidation (sur un unique appareil ?)." Pas besoin de consolidation dans le mode mutistatique, on obtient une localisation aussi précise qu'avec un radar classique dans chaque appareil.

 

Cela fonctionne à partir de deux appareils (un si on inclu le cas monostatique) et il n'y a pas de limite de principe sur le nombre maximal.

 

Pour la sensibilité de détection ce que je peux dire c'est que dans le cas des récepteurs de navigation on peut obtenir un gain de processing équivalent au couplage à une antenne de 20m de diamètre.

 

Un F 35 n'est plus VLO ni LO avec ce principe de détection et comme on a une antenne de 20 m de diamètre on peut le détecter à plus de 300 km.

[Deres]

Oui c'est à peu près ce que je suppute

 

"information captées après réflexions par la cible" c'est plus simple de les décoder dans le signal direct plutôt que réfléchis.

 

"avant consolidation (sur un unique appareil ?)." Pas besoin de consolidation dans le mode mutistatique, on obtient une localisation aussi précise qu'avec un radar classique dans chaque appareil.

 

Cela fonctionne à partir de deux appareils (un si on inclu le cas monostatique) et il n'y a pas de limite de principe sur le nombre maximal.

 

Pour la sensibilité de détection ce que je peux dire c'est que dans le cas des récepteurs de navigation on peut obtenir un gain de processing équivalent au couplage à une antenne de 20m de diamètre.

 

Un F 35 n'est plus VLO ni LO avec ce principe de détection et comme on a une antenne de 20 m de diamètre on peut le détecter à plus de 300 km.

 

Avec ce concept, le fonctionnement des chasseurs en patrouille ou le support d'un drone servant de récepteur multistatique passif revient à annuler tout avantage de la furtivité donc ...

Reste que le missile radar en phase terminale ne bénéficie pas de cet avantage décisif actuellement.

Il faudrait donc les guider passivement presque jusqu'à l'impact contre une cible furtive ce qui avec la synchronisation et la transmission reste aléatoire.

Sauf si les missiles emploie une trajectoire lobée avec une attaque par le dessus où la SER doit être beaucoup plus grande que sur la tranche.

[Picdelamirand-oil]

Avec ce concept, le fonctionnement des chasseurs en patrouille ou le support d'un drone servant de récepteur multistatique passif revient à annuler tout avantage de la furtivité donc ...

Reste que le missile radar en phase terminale ne bénéficie pas de cet avantage décisif actuellement.

Il faudrait donc les guider passivement presque jusqu'à l'impact contre une cible furtive ce qui avec la synchronisation et la transmission reste aléatoire.

Sauf si les missiles emploie une trajectoire lobée avec une attaque par le dessus où la SER doit être beaucoup plus grande que sur la tranche.

Oui, de toute façon même pour faire ça, il y a du boulot, mais moi je vois la 6 eme génération comme cela, le net centric warfare prend tout son sens, et de toute façon c'est normal que l'électronique évolue plus vite que la tôle.

 

Pour les missiles, le super 530 c'était pas un peu multi-static? on pourrait cultiver ça, avec un AESA la contrainte sur l'avion tireur serait moins forte...

[2020]

Mais en fait la geolocalisation des avions de la patrouille doit pour cela être tres précisément connu non? Si c est le cas ce n zst pas la le point faible du concept?

Tres instructif en tout cas

[Picdelamirand-oil]

Mais en fait la geolocalisation des avions de la patrouille doit pour cela être tres précisément connu non? Si c est le cas ce n zst pas la le point faible du concept?

Tres instructif en tout cas

La liaison leur permet de s'échanger les coordonnées (on suppose qu'ils ont une navigation précise).

[stormshadow]

 

Pour les missiles, le super 530 c'était pas un peu multi-static? on pourrait cultiver ça, avec un AESA la contrainte sur l'avion tireur serait moins forte...

 

Ou utiliser des missiles a guidage IIR nettement moins sensible a la furtivité que les missiles a guidage radar.

 

 

Oui, de toute façon même pour faire ça, il y a du boulot, mais moi je vois la 6 eme génération comme cela, le net centric warfare prend tout son sens, et de toute façon c'est normal que l'électronique évolue plus vite que la tôle.

 

Pourquoi ne peut-on pas faire cela déja aujourd'hui quand on voit la puissance de calcul monstrueuse des ordinateur + la loi de Moore ? En plus si c'est déja utilisée dans les satellites GEO.

Modifié le 25 février 2014 par stormshadow

[prof.566]

Oui, de toute façon même pour faire ça, il y a du boulot, mais moi je vois la 6 eme génération comme cela, le net centric warfare prend tout son sens, et de toute façon c'est normal que l'électronique évolue plus vite que la tôle.

 

Pour les missiles, le super 530 c'était pas un peu multi-static? on pourrait cultiver ça, avec un AESA la contrainte sur l'avion tireur serait moins forte...

Tiens ca serait amusant ca, un guidage semi actif, le missile recevant les ondes réfléchies par la cible...