Trajectographie passive par mesure d'angle

Les senseurs passifs jouent un rôle primordial dans les systèmes de surveillance, de mesure et d’observation. Tout d’abord, ils ont l’avantage d’être discrets contrairement au radar ou au sonar actif qui émettent des impulsions. De plus, ils sont économes en énergie, ce qui est, par exemple, un avantage pour les matériels embarqués sur satellite. Enfin, ces senseurs couvrent un très large spectre allant des basses fréquences du domaine acoustique (écoute passive sous-marine) jusqu’au domaine optique (caméra infrarouge) en passant par le domaine électromagnétique (intercepteur de guerre électronique).

En revanche, l’inconvénient majeur des senseurs passifs est qu’ils ne délivrent pas directement la mesure de la distance des sources détectées. Ils ne fournissent en général que des mesures angulaires. Comment donc passer des mesures angulaires à la distance ?

Ce problème est dit de localisation passive si l’on considère la source fixe et de trajectographie passive (TP ou TMA, « target motion analysis ») s’il est nécessaire de faire intervenir la cinématique de la source pour obtenir une solution.

Si l’on dispose de plusieurs senseurs largement séparés géographiquement et délivrant simultanément des mesures d’angle de la cible, alors la localisation peut être effectuée par triangulation . Cette estimation est instantanée.

En revanche, si l’on ne dispose que d’un seul senseur mobile face à une source elle-même mobile, alors il est nécessaire de faire appel à une méthode de trajectographie. Il faut exploiter une suite d’angles mesurés pendant un temps suffisamment long. Cette piste angulaire ne suffit pas : il faut aussi connaître la navigation du senseur, c’est-à-dire sa position au cours du temps. Enfin, il est nécessaire de faire une hypothèse sur la cinématique de la source, la plus simple étant le mouvement rectiligne uniforme (MRU).

Si ces éléments sont réunis, en appliquant une des méthodes de trajectographie passive par mesure d’angle (TPA), on peut tenter d’estimer la trajectoire de la source. Mais il reste encore une difficulté importante : pour que l’on obtienne une solution unique, il faut que le porteur du senseur manœuvre, et pas de n’importe quelle manière. Ce problème d’unicité de la solution est dit d’ observabilité . La trajectoire suivie par l’observateur intervient aussi dans la précision de la localisation :...