Le système EMILIE

17 mars 2010.

 

Les missions du système EMILIE (Ensemble Mobile d’Interception Localisation Informatisé des Emissions HF) sont :
 l’interception
 l’écoute
 l’enregistrement
 la localisation
des émissions radio-électriques dans la gamme HF (haute-fréquence : 1 à 30 MHz).

Il s’agit du système de guerre électronique HF mobile actuellement en service au sein de l’armée de terre.

L’ensemble est composé des stations :

• SE (Station d’Ecoute)
• DIRLOC (DIRection de la LOCalisation)
• COM (COMmunication)
• GONIO (GONIOmètre)

Le système peut être déployé suivants différents schémas en fonction de la distance séparant les stations et de son intégration à la chaîne d’infrastructure.

La station d’écoute

Elle se décompose en :
 poste d’interception technique
 poste graphie
 poste phonie
 poste chef de quart

Les principales fonctions sont l’écoute et l’interception en veille calée, cyclique ou balayage. L’aide à l’interception par analyse spectrale et analyse technique pour le poste spécialisé. Les différents postes émettent les demandes de localisation et reçoivent en retour les résultats. Tous les postes permettent d’enregistrer les écoutes en vue d’archivage, de traduction ou décodage et de constituer les PV d’écoute.
Le poste chef de quart archive les résultats de localisation avec les caractéristiques des demandes pour l’ensemble des postes.

La station DIRLOC

écran de localisation

Elle comporte trois sous-ensembles :
 poste dirigeur
 poste LA
 poste LT

Poste dirigeur
Il a la charge de gérer les capteurs de goniométrie : affecte les capteurs aux deux chaînes de localisation (LA & LT), assigne le mode de fonctionnement (filaire, HF, mixte), télécommande les capteurs en fonction des demandes de localisation et permet le test des capteurs.
Le poste dirigeur dialogue avec la station d’écoute et les postes LA/LT pour gérer les demandes de localisation, leur priorité et le retour des résultats après avoir effectué les calculs de localisation.
Le poste dirigeur sert aussi à télécommander et tester les moyens locaux, il élabore des statistiques et le journal de bord.

Poste localisation sur alertes (LA)
Ses fonctions principales sont la visualisation graphique sur fond de carte : des tirs de goniométrie, des localisations et de la position des goniomètres. Il permet la "localisation manuelle" avec élimination des tirs aberrants et l’aide à la sélection par l’analyse technique des capteurs. Il est possible de consulter la base de donnée des localisations.

Poste localisation en tête (LT)
Ses fonctionnalités sont identiques au poste LA avec la possibilité supplémentaire de pouvoir mettre en évidence les réseaux.

La station COM

Son rôle consiste à relier par liaison radio la station de direction et les goniomètres. Elle assure prioritairement la transmission de données des messages de guerre électronique :
 TC (télécommande de DIRLOC vers GONIO)
 TM (télémesure en réponse à TC de GONIO vers DIRLOC).

Un autre canal de transmission de données offre un service de messagerie entre les stations DIRLOC, COM et GONIO.

Les liaisons radios sont décomposées en deux chaînes (proche et lointaine) suivant l’éloignement des goniomètres. Cela permet une élongation maximale de 1000 kilomètres. La transmission est réalisée par deux émetteurs-récepteurs dans la gamme HF avec une puissance de 400 W sur une antenne fouet ou dipôle. La protection des émissions est réalisée par chiffrement et évasion de fréquence.

Le séquencement des communications radio entre toutes les stations est basé sur le principe TDMA (Time Division Multiple Acces).

La station COM est chargée d’établir le plan de fréquence de la mission : séquencement TDMA à partir des données de la mission (localisation, nombre de goniomètres, liaison radio ou filaire, affectation à la chaîne proche ou lointaine) et des prévisions de propagation ionosphériques.

La station GONIO

Sur demande du dirigeur, la station gonio prend en compte les demandes de relevé : fréquence, type de modulation, filtres, polarisation d’antenne, durée d’acquisition. Elle réalise les tirs élémentaires pendant la durée d’acquisition programmée, puis restitue au dirigeur un tir consolidé avec indication d’une note de qualité. Pendant la phase d’acquisition le goniomètre peut réaliser une analyse technique sur le signal, sur demande de l’opérateur.

Le principe de mesure goniométrique est basé sur l’interféromètrie : la différence de temps d’un même signal sur deux antennes éloignées physiquement est fonction de l’angle d’arrivée de ce signal.

Principe de la mesure par interféromètrie

Processus de localisation

La localisation peut être effectuée selon quatre fonctionnements suivant le type de liaison :
 mode filaire (uniquement des goniomètres en liaison filaire)
 mode HF (uniquement des goniomètres en liaison radio)
 mode mixte synchrone (goniomètres en liaison radio et filaire, TC/TM entre filaire et radio sont synchronisées)
 mode mixte asynchrone (goniomètres en liaison radio et filaire TC/TM entre filaire et radio sont indépendantes)

Mode filaire

1. l’opérateur déclenche la localisation
2. le calculateur émet vers chaque goniomètre une télécommande (TC)
3. chaque goniomètre effectue une mesure de type histogramme
4. chaque goniomètre retourne sa réponse au calculateur (TM)
5. le calculateur effectue un calcul de localisation élémentaire et affiche les résultats correspondants sur le poste graphique
6. le calculateur recommence les phases 1, 2, 3 et 4 tant que l’opérateur le demande
7. l’opérateur demande l’arrêt de la localisation
8. le calculateur termine le cycle en cours
9. le calculateur lance le calcul de localisation secondaire sur l’ensemble des tirs acquis
10. le calculateur émet la réponse de localisation

Mode HF

1. l’opérateur déclenche la localisation
2. le calculateur émet vers chaque goniomètre une télécommande (TC) via COM-HF
3. chaque goniomètre effectue l’acquisition de mesures élémentaires
4. chaque goniomètre lance un traitement de filtrage sur les mesures élémentaires afin de déterminer un maxi-tir
5. chaque goniomètre retourne sa réponse (maxi-tir) au calculateur (TM) via COM-HF
6. le calculateur calcule une localisation à partir des maxi-tirs
7. le calculateur recommence les phases 1, 2, 3, 4 et 5
8. l’opérateur demande l’arrêt de la localisation
9. le calculateur lance le calcul de localisation secondaire sur l’ensemble des maxi-tirs
10. le calculateur émet la réponse de localisation

Les autres modes sont une combinaison de ces différentes étapes et procédés.

Algorithme de localisation élémentaire
 relevés élémentaires (1 tir par gonio : azimut, site, qualité)
 élimination des tirs libres
 évaluation du point de localisation
 détermination de l’ellipse d’incertitude
 LOCALISATION (position, note de qualité)

Algorithme de localisation secondaire
 relevés élémentaires (n tirs par gonio : azimut, site, qualité)
 détermination des maxi-tirs par gonio
 localisation élémentaire sur les maxi-tirs
 détermination de la note de qualité
 LOCALISATION (position, note de qualité)


Elimination des tirs libres
La méthode consiste à examiner pour chaque tir le nombre de tirs cohérents avec celui-ci. Sur chaque tir on construit la zone couverte par l’erreur angulaire propre à chacun des tirs.
Quand les zones se recouvrent partiellement, on dit que les tirs sont associables. Les tirs ne faisant pas partie de la meilleure association sont déclarés libres et ne sont pas retenus pour le calcul du point de localisation.






Evaluation du point de localisation
Le point optimum est recherché par la méthode des moindres carrés : on recherche le point minimisant les variations angulaires à faire subir à chaque relevé pour viser ce point.







Calcul de maxi-tir
Chaque maxi-tir représente n tirs élémentaires. Le nombre n correspond au nombre de tirs retenus dans le faisceau après élimination des tirs aberrants. Sur notre exemple, le gonio a tiré 5 fois, le calcul de maxi-tir retient un faisceau de 3 tirs cohérents en azimut.





Note de qualité
Elle a pour but de quantifier par une lettre (A, B, C, D, E, X) la qualité d’un relèvement goniométrique. Les critères entrant dans le calcul sont :
 le rapport entre le rayon équivalent de l’ellipse et la distance moyenne de la localisation par rapport aux gonios
 le nombre de gonios ayant localisé la cible
 la densité moyenne des faisceaux visant la localisation
 le rapport entre le petit et le grand axe de l’ellipse
Ce dernier critère caractérise la configuration géométrique de la chaîne goniométrique par rapport à la localisation (ouverture de la chaîne -> parallaxe).

La note de qualité représente :

1. l’accord des gonios entre eux pour désigner le même point géographique. L’accord est fort lorsque plusieurs goniométres désignent le même point
2. la persistance des goniométres à désigner toujours le même point géographique