FR2695239A1 - Compression of transmitted data on flight path information - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE REDUCTION SELECTIVE DE LA
FREQUENCE DE TRANSMISSION DE PISTES
L'invention se situe dans le domaine des transmissions automatiques de données en particulier dans le domaine des transmissions de pistes.PROCESS FOR SELECTIVE REDUCTION OF
TRACK TRANSMISSION FREQUENCY
The invention lies in the field of automatic data transmissions, in particular in the field of track transmissions.
On sait qu'une piste est un ensemble de données ordonnées caractérisant un mobile notamment un engin aérien. Ces données comprennent une identification de la piste, des données dites d'habillage de la piste et enfin des données cinématiques relatives au mobile. We know that a runway is an ordered set of data characterizing a mobile, in particular an air vehicle. This data includes an identification of the runway, so-called runway dressing data and finally kinematic data relating to the mobile.
Les données d'habillage comportent toutes les informations permanentes relatives au mobile constituant la piste. The dressing data includes all the permanent information relating to the mobile constituting the runway.
On peut citer à titre d'exemple non limitatif la nature du mobile, son numéro de plan de vol, une mention ami-ennemi...We can cite as a non-limiting example the nature of the mobile, its flight plan number, a friend-enemy statement ...
Les données cinématiques du mobile doivent être rafraîchies périodiquement. Les pistes sont élaborées dans des centres de détection (C.D) équipés par exemple de moyens de détection radar, et transmises à des centres de contrôle et coordination (centre C2) qui regroupent les informations en provenance de plusieurs C.D. Chaque C.D. a en charge une zone géographique. En temps de guerre ou de manoeuvres les C.D. sont constitués par des unités mobiles, équipées de moyens rustiques, en particulier de moyens de transmission ne permettant pas de gros débits d'informations. Pour le centre C2 I'exploitation des informations relatives aux pistes n'est intéressante que si les données relatives à ces pistes sont transmises en temps quasi-réel, c'est-à-dire au fur et à mesure de leur élaboration. The kinematic data of the mobile must be refreshed periodically. Tracks are developed in detection centers (CD) equipped for example with radar detection means, and transmitted to control and coordination centers (center C2) which gather information from several CDs Each CD is in charge of a zone geographical. In times of war or maneuvers, the C.D.s are made up of mobile units, equipped with rustic means, in particular transmission means which do not allow large data rates. For the C2 center, the exploitation of information relating to the tracks is only interesting if the data relating to these tracks are transmitted in near real time, that is to say as they are produced.
Plus il y a d'informations à transmettre et donc plus il y a de pistes, plus le temps pour les transmettre est long. Or quand un grand nombre de pistes est à transmettre par un C.D., cela signifie qu'il se passe vraisemblablement quelque chose d'important, du point de vue opérationnel, dans la zone géographique contrôlée par le C.D. II est donc important particulièrement à ces moments, de transmettre rapidement les données relatives aux pistes. C'est précisément à ces moments, du fait même du grand nombre de données à transmettre et du temps nécessaire pour le faire, que la fréquence de transmission des pistes se trouve diminuée. The more information there is to transmit and therefore the more leads there are, the longer the time to transmit it. When a large number of tracks are to be transmitted by a CD, this means that something important is probably happening, from an operational point of view, in the geographical area controlled by the CD II is therefore particularly important at these times , to quickly transmit the data relating to the tracks. It is precisely at these times, because of the large number of data to be transmitted and the time required to do so, that the transmission frequency of the tracks is reduced.
L'invention vise à l'optimisation du signal émis par les moyens de transmission par un compromis entre un certain nombre de paramètres, dont la période de rafraîchissement de chaque piste. A situation identique, le débit d'informations est directement proportionnel à la fréquence de renouvellement des pistes.The invention aims at optimizing the signal emitted by the transmission means by a compromise between a certain number of parameters, including the refresh period of each track. In an identical situation, the flow of information is directly proportional to the frequency of renewal of the tracks.
L'allongement de la période de rafraîchissement conduit à une dégradation de la qualité de la représentation de la situation opérationnelle pouvant entraîner un mauvais fonctionnement des systèmes utilisant ces données.The lengthening of the refresh period leads to a deterioration in the quality of the representation of the operational situation which can lead to a malfunction of the systems using these data.
Le problème à résoudre est donc d'établir une méthode permettant l'allongement de la période de rafraîchissement sans nuire de façon sensible à la qualité de la situation transmise. The problem to be solved is therefore to establish a method allowing the lengthening of the refresh period without appreciably harming the quality of the situation transmitted.
L'idée nouvelle à la base de l'invention repose sur la constatation que le délai minimum souhaitable de rafraîchissement de chaque piste dépend du comportement du mobile objet de la piste, et en particulier des manoeuvres qu'il effectue. Ce paramètre n'est pas mesurable de façon aisée et fiable. L'invention porte sur une méthode d'estimation relative des manoeuvres des mobiles composants la situation, permettant d'optimiser sous contrainte la période de rafraîchissement de chaque piste. The new idea underlying the invention is based on the observation that the minimum desirable period for refreshing each track depends on the behavior of the moving object of the track, and in particular on the maneuvers it performs. This parameter cannot be measured easily and reliably. The invention relates to a method for the relative estimation of the maneuvers of the mobiles making up the situation, making it possible to optimize under constraint the refresh period of each track.
Selon l'invention il est tenu un registre des pistes déjà transmises et un registre des pistes détectées. En principe une piste déjà transmise est encore à transmettre, au moins en ce qui concerne les données cinématiques du mobile et éventuellement certaines données d'habillage qui n'auraient pas encore été transmises, tant que le mobile est dans la zone de contrôle du C.D. According to the invention, a register of tracks already transmitted and a register of detected tracks is kept. In principle, a track already transmitted is still to be transmitted, at least with regard to the kinematic data of the mobile and possibly some wrapping data which has not yet been transmitted, as long as the mobile is in the control zone of the C.D.
Pour chaque mobile, il est calculé au moyen d'un ordinateur programmé à cet effet pour une heure dite d'utilisation de l'information, I'écart de distance entre deux positions calculées par extrapolation. La première position est calculée par extrapolation de la trajectoire du mobile à partir des données les plus récentes figurant dans le registre des pistes détectées. La deuxième position est calculée par extrapolation de la trajectoire du mobile à partir des données qui étaient disponibles au moment où la dernière position a été transmise. For each mobile, it is calculated by means of a computer programmed for this purpose for a so-called hour of information use, the distance difference between two positions calculated by extrapolation. The first position is calculated by extrapolating the trajectory of the mobile from the most recent data in the register of detected tracks. The second position is calculated by extrapolating the trajectory of the mobile from the data that was available at the time when the last position was transmitted.
L'heure d'utilisation est une heure convenue, qui en général est déduite de l'heure prévue de début de transmission de la nouvelle situation par addition d'un temps fixe ou reçu périodiquement du centre C2. The time of use is an agreed time, which is generally deducted from the time scheduled for the start of transmission of the new situation by adding a fixed time or periodically received from the C2 center.
Les distances entre les deux positions extrapolées du mobile permettent d'établir un classement des pistes par distances décroissantes. Les pistes transmises en priorité sont celles pour lesquelles la distance calculée comme indiqué plus haut est la plus grande. The distances between the two extrapolated positions of the mobile make it possible to establish a classification of the tracks by decreasing distances. The tracks transmitted in priority are those for which the distance calculated as indicated above is the greatest.
On notera que cette façon de procéder suppose que le centre C2 a des moyens pour calculer par extrapolation la position des mobiles. Le mode de sélection ci-dessus décrit assure au centre
C2, que pour les pistes non transmises, I'écart entre la positon extrapolée et la dernière position réelle détectée est faible.It will be noted that this way of proceeding supposes that the center C2 has means for calculating by extrapolation the position of the mobiles. The selection mode described above provides the center
C2, that for the tracks not transmitted, the difference between the extrapolated position and the last actual position detected is small.
Les pistes à transmettre pour la première fois peuvent bénéficier d'une priorité, exprimée arbitrairement en distance, et qui permettra donc d'insérer la nouvelle piste avec une priorité de transmission connue parmi les autres pistes. De même il peut être attribué pour chaque élément d'habillage non encore transmis, d'une piste déjà transmise, une distance arbitrairement fixée qui viendra s'ajouter à la distance calculée comme indiqué ci-dessus. The tracks to be transmitted for the first time can benefit from a priority, expressed arbitrarily in distance, and which will therefore allow the insertion of the new track with a transmission priority known among the other tracks. Likewise, an arbitrarily fixed distance can be allocated for each covering element not yet transmitted, of an already transmitted track, which will be added to the distance calculated as indicated above.
En résumé l'invention est relative à un procédé de réduction sélective de la fréquence de transmission de pistes de mobiles détectés et suivis par des moyens de détection, le signal étant émis de façon périodique d'un moyen émetteur vers un moyen récepteur, chaque piste comportant des données d'identification de la piste, des données d'habillage, et des données cinématiques notamment de position et de vitesse du mobile objet de la piste, procédé caractérisé en ce que - on tient un premier registre des pistes détectées, ce registre contenant notamment les données cinématiques du mobile les plus récentes - on tient un second registre des pistes déjà transmises, ce registre comportant notamment les données cinématiques du mobile transmises lors de la précédente transmission de la piste - on calcule à partir des données du premier registre, pour une heure fixée, une première position estimée du mobile en supposant que le mobile va à partir de la dernière position détectée conserver son vecteur vitesse - on calcule à partir des données du second registre, pour la même heure fixée, une seconde position estimée du mobile en supposant que le mobile va à partir de la dernière position transmise conserver son vecteur vitesse - on calcule la distance séparant la première de la seconde position - on attribue pour les pistes figurant dans le premier registre et ne figurant pas dans le second une distance arbitraire; ; - on ajoute aux distances calculées des distances arbitrairement fixées pour chaque élément d'habillage de la piste non encore transmis et on attribue à chaque piste la distance ainsi modifiée - on détermine en fonction d'une durée prévue de transmission un nombre n de pistes à transmettre - on sélectionne les n pistes dont les distances modifiées sont les plus grandes. In summary, the invention relates to a method of selective reduction of the transmission frequency of tracks of mobiles detected and followed by detection means, the signal being transmitted periodically from a sending means to a receiving means, each track comprising track identification data, covering data, and kinematic data in particular of position and speed of the moving object of the track, method characterized in that - a first register of the detected tracks is kept, this register containing in particular the most recent mobile kinematics data - a second register of the tracks already transmitted is maintained, this register comprising in particular the mobile kinematics data transmitted during the previous transmission of the track - we calculate from the data of the first register, for a fixed time, a first estimated position of the mobile assuming that the mobile goes from the of rst detected position keep its speed vector - we calculate from the data in the second register, for the same fixed time, a second estimated position of the mobile assuming that the mobile goes from the last transmitted position keep its speed vector - we calculate the distance separating the first from the second position - an arbitrary distance is assigned for the tracks appearing in the first register and not appearing in the second; ; - we add to the calculated distances arbitrarily fixed distances for each covering element of the track not yet transmitted and we assign to each track the distance thus modified - we determine according to a planned duration of transmission a number n of tracks to transmit - we select the n tracks with the greatest modified distances.
De préférence les vecteurs vitesse du mobile sont calculés par filtrage de Kalman sur les positions successives du mobile. Preferably, the speed vectors of the mobile are calculated by Kalman filtering on the successive positions of the mobile.
De préférence la distance arbitrairement attribuée pour les nouvelles pistes est une fonction de la nature du mobile et de sa vitesse. Preferably the distance arbitrarily allocated for the new tracks is a function of the nature of the mobile and its speed.
Dans un mode de réalisation les distances modifiées des pistes sont en outre corrigées par muliplication par un coefficient pondérateur plus petit ou plus grand que 1, le coefficient étant fixé en fonction de paramètres caractérisant le mobile. Ainsi à un mobile ennemi pourra correspondre un coefficient supérieur à 1, et à un mobile ami un coefficient inférieur. In one embodiment, the modified distances of the tracks are further corrected by multiplication by a weighting coefficient smaller or greater than 1, the coefficient being fixed as a function of parameters characterizing the moving body. Thus an enemy mobile may have a coefficient greater than 1, and a friendly mobile a lower coefficient.
Les conditions d'utilisation de l'invention ainsi qu'un exemple de réalisation du procédé selon l'invention seront ci-après décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est un schéma illustrant une situation fictive dans laquelle un centre C2 est en liaison avec deux C.D.;
- la figure 2 représente de façon schématique des sousensembles fonctionnels participant à la réalisation de l'invention.The conditions of use of the invention and an exemplary embodiment of the method according to the invention will be described below with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a diagram illustrating a fictitious situation in which a center C2 is linked to two CDs;
- Figure 2 shows schematically functional subsets participating in the implementation of the invention.
La figure 1 représente un exemple d'utilisation du procédé selon l'invention. Des contours 27 et 28 délimitent des zones géographiques 37, 38 attribuées respectivement à des centres de détection 9 et 10 matérialisés par des carrés. Dans un but de clarté de l'exposé des zones de recouvrement entre les deux zones n'ont pas été représentées. Une partie 27-1 du contour 27 peut par exemple être constituée par une ligne de crête au-delà de laquelle les moyens de détection du centre 9 constitués de radars ne peuvent pas voir les mobiles arrivant à basse altitude, une partie 272 du contour 27 peut être constituée par les limites de détection propre du radar du centre 9. Des lignes pointillées 11 à 15 dans la zone 38 et 16 à 18 dans la zone 37 représentent des trajectoires de mobiles détectés. Les durées de transmission de chacun des C.D. FIG. 1 represents an example of use of the method according to the invention. Contours 27 and 28 delimit geographic zones 37, 38 allocated respectively to detection centers 9 and 10 materialized by squares. For the sake of clarity, the description of the overlap zones between the two zones has not been shown. A part 27-1 of the contour 27 can for example be constituted by a crest line beyond which the means of detection of the center 9 made up of radars cannot see the mobiles arriving at low altitude, a part 272 of the contour 27 may consist of the own detection limits of the center 9 radar. Dashed lines 11 to 15 in the area 38 and 16 to 18 in the area 37 represent trajectories of detected mobiles. The transmission times of each C.D.
sont fixées de façon prédéterminée par le centre C2. are fixed in a predetermined manner by the center C2.
La figure 2 représente de façon schématique les sousensembles fonctionnels participant à la réalisation de l'invention. FIG. 2 schematically represents the functional subsets participating in the implementation of the invention.
Un sous-ensemble fonctionnel 2 reçoit d'un générateur de piste 1 constitué de moyens de détection radar et de moyens de calcul, des informations relatives aux pistes. Le sous-ensemble fonctionnel 2 comporte essentiellement des moyens de mémorisation et des moyens de calcul permettant d'ordonnancer les informations relatives à chaque piste dans des zones mémoires et de retrouver les adresses mémoires de chaque piste. A functional sub-assembly 2 receives from a runway generator 1 consisting of radar detection means and calculation means, information relating to the runways. The functional sub-assembly 2 essentially comprises storage means and calculation means making it possible to schedule the information relating to each track in memory areas and to find the memory addresses of each track.
Un sous-ensemble fonctionnel 3 reçoit sous la commande d'un sélecteur des pistes à transmettre 4, les informations relatives aux pistes sélectionnées. Les sous-ensembles 2 et 3 sont organisés de façon semblables et constituent respectivement des registres des pistes détectées et des pistes transmises. Les pistes sélectionnées par le sélecteur 4 sont extraites du registre 2 et introduites d'une part dans le registre 3 et d'autre part dans des moyens de communication 5. Les informations des pistes sélectionnées déjà présentes dans le registre 3 des pistes transmises viennent prendre place dans les mémoires dont les adresses sont dédiées à cette piste. Le transfert vers le registre 3 et les moyens de communication 5 se fait sur réception d'un ordre de transmission en provenance d'un organe non représenté. A functional sub-assembly 3 receives, under the command of a selector of the tracks to be transmitted 4, the information relating to the selected tracks. The subsets 2 and 3 are organized in a similar way and respectively constitute registers of the detected tracks and of the transmitted tracks. The tracks selected by the selector 4 are extracted from the register 2 and introduced on the one hand into the register 3 and on the other hand into communication means 5. The information of the selected tracks already present in the register 3 of the transmitted tracks comes to take place in memories whose addresses are dedicated to this track. The transfer to the register 3 and the communication means 5 is done on receipt of a transmission order from a body not shown.
Un sous-ensemble fonctionnel 6 sélectionne tour à tour les pistes de même numéro des registres 2 et 3 et effectue les calculs de distance entre les positions extrapolées à partir des informations contenues dans chacun des registres. Ce sousensemble établit la comparaison des informations d'habillage pour attribuer des distances forfaitaires lorsqu'une information d'habillage figure dans le registre des pistes détectées et ne figure pas dans le registre des pistes transmises. A functional sub-assembly 6 selects the tracks of the same number in registers 2 and 3 in turn and performs the distance calculations between the extrapolated positions from the information contained in each of the registers. This subset establishes the comparison of the covering information for allocating fixed distances when a covering information appears in the register of detected tracks and does not appear in the register of transmitted tracks.
Les distances ainsi modifiées sont corrigées par multiplication par un coefficient de pondération dont la valeur est fixée en prenant en compte des données d'habillage de la piste. The distances thus modified are corrected by multiplication by a weighting coefficient, the value of which is fixed by taking account of the dressing data of the runway.
Les pistes figurant dans le registre des pistes détectées et ne figurant pas du tout dans le registre des pistes transmises reçoivent une distance fixée arbitrairement. Dans le mode de réalisation particulier ici décrit cette distance résulte d'un calcul prenant en compte la nature du mobile, sa vitesse, son temps de présence estimé dans la zone géographique sous contrôle. Le détail des calculs pour attribuer ces distances est à la portée de l'homme du métier avec les indications ci-après. Ces calculs sont effectués en logique floue et visent à attribuer une distance plus grande donc une plus grande priorité si la trajectoire et la vitesse du mobile permettent de conclure qu'il va rester peu de temps dans la zone, s'il s'agit d'un ennemi, si sa trajectoire estimée passe à proximité d'objectifs amis. Tracks appearing in the register of detected tracks and not appearing at all in the register of transmitted tracks receive an arbitrarily fixed distance. In the particular embodiment described here, this distance results from a calculation taking into account the nature of the mobile, its speed, its estimated time of presence in the geographic area under control. The details of the calculations for assigning these distances are within the reach of those skilled in the art with the indications below. These calculations are carried out in fuzzy logic and aim to assign a greater distance therefore a higher priority if the trajectory and the speed of the mobile allow to conclude that it will remain for a short time in the area, if it is a question of 'an enemy, if its estimated trajectory passes close to friendly objectives.
La distance ainsi calculée est traitée comme une distance corrigée. The distance thus calculated is treated as a corrected distance.
De même l'information de fin de piste fait l'objet de l'attribution d'une distance particulière. Une information de fin de piste est transmise chaque fois que le centre de détection ne détecte pas le mobile objet de la piste pendant un temps supérieur à une valeur prédéterminée. Cette distance peut être corrigée par multiplication par un coefficient de pondération prenant en compte des données d'habillage de la piste. Similarly, the end of track information is subject to the allocation of a particular distance. Track end information is transmitted each time the detection center does not detect the moving object on the track for a time greater than a predetermined value. This distance can be corrected by multiplication by a weighting coefficient taking into account runway dressing data.
Les résultats des calculs du sous-ensemble fonctionnel 6 sont transmis pour chaque piste détectée au sélecteur 4 qui, lui, effectue un classement des pistes par ordre de distances corrigées décroissantes. The results of the calculations of the functional sub-assembly 6 are transmitted for each track detected to the selector 4 which, in turn, classifies the tracks in order of decreasing corrected distances.
Dans le mode de réalisation particulier ici décrit les durées de transmission sont préalablement fixées et l'on sait qu'elles correspondent à un nombre n prédéterminés de pistes. En conséquence le sélecteur 4 sélectionne les n pistes dont les distances corrigées sont les plus grandes. In the particular embodiment described here, the transmission times are fixed beforehand and it is known that they correspond to a predetermined number n of tracks. Consequently, the selector 4 selects the n tracks whose corrected distances are the greatest.
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Legal Events
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| CL | Concession to grant licences | ||
| ST | Notification of lapse |