[0001] La présente invention concerne un système de conduite de tir, et plus précisément
un système de visée et de poursuite automatique de cible, particulièrement adapté
à une utilisation sur aéronef (hélicoptère de combat notamment).
[0002] Dans un système de conduite de tir avec poursuite automatique de la cible, il est
nécessaire de pouvoir repérer rapidement une cible adverse à détruire, la cadrer dans
le champ de l'arme de destruction, la maintenir centrée dans ce champ par une poursuite
automatique malgré les déplacements relatifs de la cible et de l'aéronef, et transmettre
en permanence à l'arme de destruction toutes les informations relatives à la position
de la cible (direction, distance, vitesse, etc.) jusqu'à ce que soit émis l'ordre
de tir.
[0003] Le dispositif de visée et de poursuite automatique est donc particulièrement important
puisqu'il doit prendre en charge totalement la surveillance des déplacements d'une
cible à partir du moment où un opérateur a désigné cette cible, afin que ce dernier
soit libre de se consacrer au pilotage, à l'émission de l'ordre de tir, à la surveillance
et au repérage d'autres cibles, etc.
[0004] La présente invention propose un système de conduite de tir qui est conçu de manière
à permettre une acquisition rapide et quasi automatique de la cible et à rendre aussi
efficace et fiable que possible la poursuite automatique de la cible désignée. En
particulier, le système selon l'invention est conçu pour éviter au maximum la perte
de la cible pour des raisons qui peuvent être la mauvaise visibilité optique, le masquage
par des obstacles, les mouvements de l'aéronef porteur du système, les déformations
structurelles de celui-ci, etc.
[0005] Pour atteindre ces buts, la présente invention propose un système de conduite de
tir .comprenant un dispositif de visée orientable selon deux axes indépendants par
des moteurs d'prientation, et un. circuit électronique associé pour commander les
moteurs de manière à orienter en permanence le dispositif de visée en direction d'une
cible, avec les caractéristiques suivantes :
- le dispositif de visée comprend un premier moyen optique pour recevoir et transmettre
simultanément, selon un même axe optique de visée, un rayonnement infrarouge de longueur
d'onde d'environ 3 à 5 microns et un rayonnement visible, tous deux issus de la cible,
et un deuxième moyen optique pour séparer ces rayonnements et les diriger respectivement
sur un détecteur sensible au rayonnement infrarouge et sur une surface photosensible,
sensible a la lumière visible, constituant un détecteur d'image visible.
- le circuit électronique associé au dispositif de visée comprend un premier circuit
d'écartométrie recevant les signaux issus du détecteur sensible au rayonnement infrarouge
et délivrant un couple de signaux d'écartométrie dits "signaux d'écartométrie sur
points chauds", un second circuit d'écartométrie recevant les signaux issus de la
surface photosensible et délivrant un couple de signaux d'écartométrie dits "signaux
d'écartométrie en lumière visible", et un circuit de sélection de mode de commande
recevant une pluralité de couples de signaux de commande d'orientation, parmi lesquels
les deux couples de signaux d'écartométrie, et transmettant aux moteurs d'orientation
un couple choisi de signaux de commande.
[0006] Les cibles étant le plus souvent des engins mobiles munis de moteurs à combustion,
constituant des sources actives de rayons infrarouges dans la bande de 3 à 5 microns,
l'écartométrie sur points chauds permet un repérage de la position et des vitesses
de déplacement de la cible. Ce repérage est un repérage grossier, ne serait-ce que
parce que les "points chauds" émettant le rayonnement infrarouge sont des sources
diffuses ne permettant pas de reconstituer la forme d'une cible.
[0007] Mais, cette écartométrie sur points chauds a l'avantage de pouvoir être mise en service
très rapidement, dès que la cible se
' situe dans le champ du dispositif de visée, la poursuite pouvant commencer immédiatement,
alors qu'il faut un certain temps pour mettre en place la poursuite par écartométrie
en lumière visible car celle-ci nécessite au préalable une reconnaissance de la cible
et un centrage de l'image de celle-ci au milieu de la surface photosensible recevant
le rayonnement visible (ou dans une fenêtre).
[0008] Cependant, une fois que la poursuite par écartométrie en lumière visible est prête
à fonctionner, elle prend, grâce au circuit de sélection, le relais de l'écartométrie
sur points chauds car elle est beaucoup plus précise que cette dernière. De même,
en cas de perte de l'image visible de la cible (masquage par un rideau d'arbres, etc.),
le recentrage par l'écartométrie sur points chauds peut se faire rapidement avant
que l'écartométrie en lumière visible ne soit à nouveau prête à fonctionner.
[0009] Comme le dispositif de visée est conçu pour que les deux types de rayonnement suivent
le même axe optique, qui est l'axe de visée, le passage d'un type d'écartométrie à
l'autre se fait sans risque d'erreur de parallaxe.
[0010] Le système de conduite de tir est plus particulièrement destiné à être porté par
un aéronef, et on prévoit de préférence que le dispositif de visée est stabilisé par
un système gyroscopique. Ce système gyroscopique est sensible aux déplacements du
dispositif selon les deux axes indépendants autour desquels ce dernier peut tourner,
et il comprend des moteurs-couples et des capteurs angulaires par l'intermédiaire
desquels s'effectue la commande d'orientation du dispositif de visée : les signaux
de commande issus du circuit de sélection de mode de commande sont appliqués aux moteurs-couples
du système gyroscopique, et les capteurs angulaires engendrent en conséquence des
signaux de déplacement qui sont appliqués après amplification aux moteurs d'orientation
du dispositif de visée dans un sens tel que la rotation du dispositif de visée, et
donc du système gyroscopique qu'il porte, engendre des couples de précession s'opposant
aux couples appliqués par les moteurs-couples.
[0011] Le système gyroscopique peut comprendre deux gyromètres, ou deux gyrométres intégrateurs,
ou encore un gyroscope à deux axes a suspension accordée.
[0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de
la description qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels
:
- la figure 1 est une représentation générale schématique de l'ensemble du système
de conduite de tir dans lequel s'intègre la présente invention ;
- la figure 2 représente un schéma du dispositif de visée et de poursuite automatique
selon l'invention ;
- la figure 3 représente un exemple de réalisation de l'ensemble optique du dispositif
de visée ;
- la figure 4 représente à titre de rappel un schéma de circuit de production de signaux
d'écartométrie sur point chaud ;
- la figure 5 représente un deuxième exemple de réalisation de l'ensemble optique
du dispositif de visée ;
- la figure 6 représente un exemple de montage d'un illuminateur laser pour émettre
selon la direction de visée ;
- les figures 7 et 8 représentent deux exemples d'ensembles optiques aménagés pour
la réception complémentaire. d'un rayonnement laser de télémètrie.
[0013] La figure 1 montre l'ensemble des organes de conduite de tir du système monté sur
un hélicoptère ; on va expliquer comment fonctionnent ces organes.
[0014] Le pilote et le copilote de l'hélicoptère peuvent être pourvus de viseurs de casque
10 et 12 couplés à un circuit électronique 14 pour fournir à ce dernier des signaux
repérant la position de la tête du pilote (ou du copilote) donc la direction qu'il
observe. Ces viseurs de casque peuvent servir ainsi à une première acquisition d'une
cible 18, par exemple un hélicoptère.
[0015] Une lunette d'observation grossissante 16 permet éventuellement de prendre le relais
de l'observation à l'oeil nu. Cette lunette est télé-orientable (par exemple en site
et en gisement) manuellement grâce à un manche de commande 20 à deux axes, ou automatiquement
à partir des signaux fournis par les viseurs de casque.
[0016] Un dispositif de visée automatique' 22, servant à la poursuite de la cible après
son acquisition, est couplé aux viseurs de casque ou à la lunette d'observation 16
par l'intermédiaire du circuit électronique 14, de manière que les mouvements du dispositif
de visée et de la lunette soient couplés l'un à l'autre, que ce soit la lunette 16
qui entraine le dispositif de visée 22 ou le contraire.
[0017] Le dispositif de visée 22 est orientable en site et en gisement (par exemple). Il
est de préférence gyrostabilisé comme on l'expliquera plus loin et les moteurs qui
l'entraînent sont de préférence des moteurs-couples à entraînement électromagnétique
pour éviter la présence d'engrenages dans la transmission du mouvement.
[0018] Des dispositifs de visualisation supplémentaires dits "viseur tête-haute" 24 et "visualisation
tête basse" 26 sont prévus pour permettre l'observation, par exemple sous forme d'une
image de télévision, du champ de visée de la lunette, ainsi que d'informations diverses,
de symboles d'aide au tir ou à la navigation, etc. Ces dispositifs de visualisation
sont couplés au circuit électronique 14 qui leur fournit les images à représenter.
[0019] Une arme de tir 28, par exemple un canon monté sur une tourelle et susceptible de
pivoter en site et en gisement par rapport à la structure de l'hélicoptère, est également
couplée au circuit électronique 14 pour en recevoir des informations sur la direction
visée par le dispositif de visée 22 donc, compte tenu de corrections de tir éventuelles,
sur la direction de pointage à donner à l'arme. Les corrections de tir, fournies par
le circuit électronique 14, sont élaborées à partir d'informations diverses, incluant
notamment une mesure de distance de la cible par un télémètre à laser 30 (dont l'émetteur
laser émet selon l'axe ou parallèlement à l'axe du dispositif de visée 22), une mesure
de la vitesse relative de l'hélicoptère et de la cible (mesurée par la vitesse de
poursuite du dispositif de visée 22, ainsi que d'autres informations (vitesse aérodynamique,
vitesse par rapport au sol, vitesse du vent, etc.) fournies par des capteurs divers
32 montés sur l'hélicoptère.
[0020] Le dispositif de visée 22 peut être ou non placé sur la tourelle de l'arme de tir.
On considérera ci-après qu'il en est séparé. Après qu'une cible ait été repérée au
moyen des viseurs de casque (ou de la lunette d'observation 16), l'opérateur décide
le passage en poursuite automatique, le circuit électronique 14 pilotant alors les
moteurs d'orientation du dispositif de visée 22 pour maintenir l'image de la cible
dans l'axe de celui-ci. L'arme de tir 28 suit les mouvements du dispositif de visée,
avec un décalage correspondant aux corrections de tir. Puis l'opérateur donne l'ordre
de tir.
[0021] Le système général de conduite de tir ayant ainsi été décrit, on va préciser les
détails de l'invention qui concerne plus spécialement le dispositif de visée 22 et
la partie de circuit électronique 14 correspondant à la poursuite automatique de la
cible.
[0022] La figure 2 montre le schéma d'ensemble du système de poursuite automatique. Toutefois,
pour simplifier la description, on n'a représenté que les circuits de poursuite en
gisement étant entendu que la poursuite s'effectue à la fois en site et en gisement,
de manière indépendante donc avec deux voies de circuit semblables indépendantes pilotant
respectivement un moteur d'orientation en site et un moteur d'orientation en gisement.
[0023] Le dispositif de visée 22 comprend un ensemble optique 34 ayant un axe de visée 36
que l'on souhaite diriger en permanence vers une cible.
[0024] L'ensemble optique 34 est monté à rotation autour de deux axes, de préférence par
l'intermédiaire d'un système à cardan; le montage à cardan étant classique, on ne
l'a pas représenté pour simplifier la figure, et on a représenté seulement l'axe de
rotation en gisement 38 et un moteur 40 d'entrainement autour de cet axe 38. Le moteur
40 ainsi que le moteur non représenté d'entralnement de l'ensemble optique autour
de l'axe de rotation en site, est de préférence un moteur-couple, agissant sans frottement
.par action électromagnétique entre un rotor et un stator.
[0025] L'ensemble optique 34 du dispositif de visée est de préférence stabilisé par action
gyroscopique, c'est à dire que pour l'entraîner en rotation, on n'appliquera pas directement
un signal de commande aux moteurs d'entrainement mais on appliquera un signal de commande
à des gyromètres qui eux-mêmes fourniront des signaux de commande aux moteurs.
[0026] Plus précisément, l'ensemble optique peut porter deux gyromètres ou deux gyromètes
intégrateurs, ou encore un gyroscope à deux axes à suspension accordée, ces appareils
ayant comme axes sensibles respectivement l'axe de rotation en gisement 38 et un axe
de rotation en site 42 perpendiculaire au plan de la figure. Sur la figura 2 qui ne
décrit qu'une voie de commande d'orientation, on a représenté uniquement un gyromètre
intégrateur 44 ayant pour axe sensible l'axe de rotation en gisement. Ce gyromètre
possède un rotor tournant dans un cadre support, un noteur-couple 46 de commande de
rotation du cadre et un capteur angulaire 48 repérant la rotation du cadre.
[0027] Le moteur-couple reçoit des signaux de commande qui font tourner le cadre support,
donc l'arbre de sortie du gyromètre, d'un angle repéré par le capteur 48. Le capteur
48 transmet un signal correspondant à cette rotation, après traitement et amplification
dans un circuit 50, au moteur 40 qui fait tourner l'ensemble optique 34 autour de
l'axe de gisement, engendrant ainsi sur le rotor du gyromètre un couple de précession
qui équilibre le couple engendré par le moteur-couple 46. Le processus est le même
pour la voie de commande de rotation en site qui comporte un asservissement identique.
Cette stabilisation gyroscopique de l'ensemble optique 34 selon les deux axes permet
notamment d'éviter la transmission de vibrations de l'hélicoptère à l'ensemble optique.
[0028] L'orientation de l'axe de visée 36 est repérée par des capteurs angulaires, par exemple
des synchrodétecteurs; la référence 52 désigne un tel capteur représenté symboliquement
à la figure 2. Les informations d'orientation sont transmises au circuit électronique
14 de la figure 1, en vue notamment de commander l'orientation de la lunette d'observation
16 et de l'arme de tir 28.
[0029] L'ensemble optique 34 comprend divers moyens optiques qui seront détaillés plus loin,
pour recevoir à la fois un rayonnement visible et un rayonnement infrarouge dans la
bande de 3 à 5 microns environ, selon le même axe de visée 36, et pour séparer ces
rayonnements par le moyen de surfaces sélectivement réfléchissantes, afin de diriger
et de focaliser ces deux types de rayonnement sur des détecteurs respectifs qui sont
un détecteur infrarouge 54 et un détecteur d'image visible 56.
[0030] Le détecteur 54 est du type à quatre quadrants pour permettre de repérer le depointage
angulaire d'un point chaud vis à vis de l'axe de visée 36. Les signaux détectés fournissent
une information sur la direction approximative du point chaud et permettent d'indiquer
s'il est a gauche ou à droite de l'axe de visée (écart en gisement) ou plus haut ou
plus bas (écart en site). Un circuit d'écartométrie 58 reçoit les signaux des quatre
quadrants du détecteur, les traite et les combine pour délivrer des signaux d'écartométrie
sur points chauds permettant d'asservir l'axe de visée de l'ensemble optique 34 sur
la direction du point chaud repéré. Ce type de détecteur et de circuit d'écartométrie
associée est connu et on peut en trouver des exemples dans les brevets français 2
356 152 ou 2 350 010 de la demanderesse. Une modulation du rayonnement infrarouge
par une grille mobile formée de secteurs transparents et opaques alternés régulièrement
ou selon un code, avec une détection synchrone ou un filtrage adapté ou une corrélation,
permet une amélioration du contraste entre l'image du point chaud et le fond (notamment
en présence de soleil), ainsi que l'élimination des sources de grande dimension (filtrage
spatial).
[0031] Le détecteur 56, recevant uniquement le rayonnement visible, est apte à former une
image du champ de visée de l'objectif. Il peut être constitué par exemple par un tube
vidicon ou par une matrice de photodétecteurs (du type à transfert de charges) avec
les circuits de lecture associés. Il délivre des signaux représentant une image relativement
précise du champ de visée, avec la cible dans ce champ ; cette image peut être transmise
par exemple au dispositif de visualisation tête-basse 26 de la figure 1. Les signaux
issus du détecteur 56 sont en tous cas transmis à un deuxième circuit d'écartométrie
60 qui permet de définir selon deux axes indépendants l'écart de localisation entre
l'image de la cible sur le détecteur 56 et une image de référence enregistrée en Mémoire
dans le circuit d'écartométrie et représentant la cible centrée dans le champ de visée.
[0032] Le deuxième circuit d'écartométrie 60 est plus complexe que le premier mais beaucoup
plus précis. Il peut s'agir d'un circuit d'écartométrie fonctionnant par contraste
: une modification d'une zone contrastée en un endroit fixe traduit un déplacement
de l'image et engendre des signaux d'écartométrie destinés à piloter le dispositif
de visée 22 de manière à ramener la zone contrastée à sa position initiale. Il peut
s'agir aussi d'un circuit d'écartométrie fonctionnant par corrélation : au moment
ou l'opérateur décide de passer en phase poursuite, la cible étant centrée dans le
champ de visée (vu sur le dispositif de visualisation tête-basse), l'image de ce champ
est enregistrée en mémoire comme image de référence et les images ultérieures sont
corrélées avec l'image en mémoire, avec une fonction de corrélation faisant intervenir
des décalages latéraux et verticaux de l'image, afin de définir des pics de corrélation
qui permettent de connaître le décalage des images ultérieures par rapport à l'image
initiale enregistrée. Ces décalages constituent un autre couple de signaux d'écartométrie,
dits signaux d'écartométrie en lumière visible, servant à piloter le dispositif de
visée 22 de manière à ramener l'image du champ de visée autant que possible en superposition
avec l'image initiale. Le brevet français .1 504 656 du 18 octobre 1966 décrit un
tel dispositif de corrélation d'image.
[0033] En poursuite automatique, les moteurs d'orientation du dispositif de visée peuvent
être commandés soit par le premier couple de signaux d'écartométrie (sur points chauds),
soit par le second (sur image visible). En recherche de cible, ce sont des signaux
issus du manche de commande 20, ou issus de capteurs angulaires repérant la position
de la lunette d'observation 16, ou issus des viseurs de casque, etc., qui servent
à commander l'orientation du dispositif de visée. Enfin, en poursuite automatique,
au cas où les couples de signaux d'écartométrie deviennent inutilisables pour une
raison ou pour une autre (masquage de la cible par un obstacle, etc.) on prévoit qu'une
mémoire de vitesse de poursuite 62 fournit des signaux de remplacement pour la commande
d'orientation du dispositif de visée. Cette mémoire enregistre la vitesse de poursuite
simplement à partir des courants appliqués aux moteurs-couples (46 par exemple) du
système de stabilisation gyroscopique. En cas de perte de la cible dans les deux dispositifs
d'écartométrie 58 et 60, le dispositif de visée continue comme si la cible poursuivait
son chemin avec la même direction et la même vitesse qu'au moment où elle a été perdue.
[0034] Ainsi, on prévoit selon J'invention un circuit 64 de sélection de mode de commande
qui reçoit plusieurs couples de signaux de commande et qui en sélectionne un pour
le transmettre à un circuit 66 d'excitation des moteurs-couples du système de stabilisation
gyroscopique.
[0035] Sur la figure 2, on a représenté une seule connexion d'entrée pour chaque couple
de signaux de commande puisqu'on ne s'intéresse qu'à un axe d'orientation.
[0036] Les couples représentés sont respectivement :
- un couple de signaux A pour le mode d'acquisition de la cible ;
- un couple de signaux B d'écartométrie sur points chauds, issu du circuit 58 ;
- un couple de signaux C d'écartométrie sur image visible, issu du circuit 60 ;
- un couple de signaux D de mémoire de vitesse de poursuite ;
- d'autres couples pourraient être prévus si nécessaire.
[0037] Les signaux de commande sélectionnés sortent sur une sortie S du circuit 64.
[0038] Le circuit 64 peut comporter soit de simples interrupteurs d'aiguillage d'un couple
choisi de signaux de commande, avec une commande manuelle de ces interrupteurs par
un opérateur, soit des circuits de choix automatique, par exemple des circuits à seuil
détectant une valeur trop faible des signaux de corrélation du circuit d'écartométrie
sur image visible (60) et imposant alors la transmission de signaux d'écartométrie
sur points chauds, ainsi que des circuits à seuil détectant une valeur trop faible
des signaux représentant la présence d'un point chaud et imposant alors la transmission
de Signaux D de mémoire de vitesse.
[0039] Dans l'ordre, sont transmis prioritairement les signaux A de commande en mode d'acquisition,
puis, en mode de poursuite, d'abord les signaux C puis les signaux B si l'écartométrie
en lumière visible est de qualité insuffisante, puis les signaux 1) si l'écartométrie
infrarouge est également de qualité insuffisante.
[0040] Des exemples de constitution d'ensembles optiques 34 vont maintenant être décrits.
Ces ensembles sont représentés schématiquement avec uniquement les éléments optiques
proprement dits, afin de bien faire comprendre la manière dont sont reçus et séparés
les rayonnements visible et infrarouge.
[0041] La figure 3 montre un premier exemple dans lequel les rayonnements arrivant centrés
autour de l'axe optique 36 sont réfléchis par un premier miroir concave 70 qui les
renvoie sur un deuxième miroir convexe 72. Ces deux miroirs forment un ensemble de
type Cassegrain transmettant les rayons visibles comme les rayons infrarouges vers
un miroir séparateur dichroique qui peut être constitué par un premier prisme 74 derrière
lequel est accolé un second prisme 76, la face comnune aux deux prismes étant traitée
pour être réfléchissante pour les rayons infrarouges dans la bande des 3 à 5 microns,
et transparente pour la lumière visible.
[0042] Derrière la face arrière du second prisme est placée la surface photosensible du
détecteur 56 servant à détecter l'image du champ de visée formée par les miroirs 70
et 72, en lumière visible uniquement.
[0043] Derrière la troisième face du prisme 74 (c'est à dire la face de sortie infrarouge
qui n'est ni la face d'entrée ni la face commune aux deux prismes), on a disposé la
grille modulatrice 78 qui peut consister en un certain nombre de secteurs alternés
transparents et opaques disposés sur un disque en rotation uniforme. Le rayonnement
infrarouge, séparé en 75 de celui en lumière visible, est focalisé par les miroirs
70 et 72 sur la grille 78 ; si un point "chaud" émettant dans l'infrarouge est présent
dans le champ de visée, l'image de ce point. chaud sera alternativement découverte
et cachée par les secteurs alternés de la grille ; par contre, les sources de rayonnement
ambiantes (en présence de soleil, tels des nuages) ne subissent pas de modulation
du fait de leur grande étendue.
[0044] Une démodulation par détection synchrone, à la fréquence de passade des secteurs
alternés améliore donc considérablement le contraste de la détection des points chauds.
[0045] Les rayons infrarouges ayant traversa la grille peuvent être renvoyés par un miroir
80 sur un objectif de reprise 82 qui les focalise à nouveau sur le détecteur infrarouge
54 (cf. fig 2) à quatre quadrants combiné avec le circuit d'écartométrie 58 pour fournir
des signaux d'écartométrie correspondant à la direction approximative en site et en
gisement du point chaud.
[0046] La figure 4 rappelle, à titre indicatif simplement, un tel montage : les signaux
issus de chacun des quadrants du détecteur 54 passent chacun individuellement dans
un circuit de détection synchrone respectif 84, travaillant à la fréquence de passage
des secteurs opaques et transparents de la grille 78. Ces circuits de détection synchrone
sont suivis d'amplificateurs 85 et de sommateurs 87 et 89 qui font les différences
deux à deux des signaux issus de quadrants opposés. Les sorties de ces sommateurs
87 et 89 sont appliquées à deux autres sommateurs 91 et 93 qui font respectivement
la somme et la différence des signaux qu'ils reçoivent et qui fournissent à leur sortie
des signaux d'écartométrie, l'un en site B et l'autre en gisement B'.
[0047] La figure 5 est un autre mode de réalisation de l'ensemble optique 34. Là encore,
seuls les éléments optiques et les détecteurs sont représentés.
[0048] Les rayons visibles et infrarouges sont reçus par le miroir concave principal 70
qui les réfléchit vers le miroir secondaire convexe 72 (ensemble type Cassegrain)
lequel les renvoie selon la direction initiale. Ces rayons renvoyés viennent frapper
un séparateur dichroique réalisé par une surface 83 traitée pour réfléchir les rayons
visibles et laisser passer les rayons infrarouges 3-5 microns. Derrière la surface
83 on trouve la grille de modulation tournante 78 et, après l'objectif de reprise
82, le détecteur infrarouge quatre quadrants 54 comme à la figure 3. La surface 83
peut d'ailleurs être constituée par un dépôt sur une face du disque porteur de la
grille de modulation 7H.
[0049] Les rayons visibles sont réfléchis par la surface 83 vers le centre du miroir secondaire
72, et, au niveau de ce centre est placé le détecteur d'image visible 56 sur lequel
sont focalisés les rayons visibles.
[0050] On souhaite parfois effectuer en outre une télémétrie par laser, et il est préférable
alors qu'un moyen d'émission laser soit monté sur l'ensemble optique 34 pour émettre
dans la direction de l'axe de visée 36 (selon cet axe ou parallèlement à cet axe).
Cependant, le laser lui-même, trop volumineux ne peut être monté sur l'ensemble orientable
34 et on prévoit donc un laser fixe et des miroirs de renvoi montés sur l'ensemble
34 et placés de telle manière que le rayon laser soit toujours renvoyé dans la direction
de l'axe de visée 36, quelle que soit l'orientation de - l'ensemble 34. La partie
réception du télémètre laser peut se situer sur l'ensemble optique 34 ou ailleurs.
[0051] La figure 6 montre une réalisation dans laquelle l'ensemble optique 34 porte, comme
moyen d'émissiôn laser, plusieurs miroirs de renvoi, l'illuminateur laser proprement
dit, 86, étant fixe et pouvant se trouver déporté. Un premier miroir M1, solidaire
d'un support mobile en rotation autour de l'axe de rotation en site 42, renvoie le
faisceau laser vers un deuxième miroir M2, puis un troisième miroir M3, solidaires
du même support. Le faisceau reçu par M3 est dirigé vers un quatrième miroir M4 monté
sur l'ensemble optique 34 lui-même qui est mobile en rotation autour de l'axe de rotation
en gisement 38. Le faisceau laser sort parallèlement à l'axe de visée 36 quelle que
soit l'orientation de celui-ci en site et en gisement, du fait notamment que les miroirs
M1, M3 et M4 sont placés de manière à renvoyer le faisceau soit sur l'axe de rotation
en site, soit sur l'axe de rotation en gisement.
[0052] Les éléments optiques décrits en référence aux figures 3 . et 5 n'ont pas été dessinés
sur la figure 6.
[0053] Les impulsions de faisceau laser émises et réfléchies par la cible peuvent être recueillies
par une cellule de détection distincte du dispositif de visée. liais on peut aussi
prévoir que l'ensemble optique 34 peut recevoir, outre les rayonnements visible et
infrarouge lointain, le rayon laser (longueur d'onde de préférence 1,06 micron).
[0054] Les figures 7 et 8 montrent deux exemples de réalisation d'ensembles optiques 34
qui incorporent une réception de rayon laser à 1,06 micron pour la télémétrie. La
voie d'émission laser, qui peut correspondre à la réalisation de la figure 6, n'est
pas représentée.
[0055] La figure 7 correspond à une modification de la figure 3. On y retrouve sans changement
le double réflecteur Cassegrain 70, 72, le prisme 74 dont la face arrière est traitée
réfléchissante pour les rayons infrarouges lointains et transparente pour le visible
et le rayonnement laser à 1,06 micron. On retrouve également la même voie de traitement
des rayons infrarouges 3-5 microns (grille de modulation 78, miroir de renvoi 80,
objectif de reprise 82 et détecteur quatre quadrants 54).
[0056] La différence avec la figure 3 se situe en arrière du prisme 74 : à la figure 7,
un second prisme 88 est accolé au prisme 74. Les rayons visibles et laser traversent
ce prisme, atteignent une face arrière, inclinée à 90° par rapport à la face commune
aux prismes 74 et 88. Cette face arrière est elle même une face commune au deuxième
prisme 88 et à un troisième prisme 90. Elle est traitée dichroïque pour réfléchir
les rayons laser à 1,06 micron, et pour laisser passer les rayons de lumière visible.
Le rayonnement laser sort donc par un deuxième prisme sans traverser le troisième
et il est focalisé par un objectif de reprise 92 sur une cellule de détection 94 du
télémètre. Les rayons visibles, eux, traversent le troisième prisme 90, et sont focalisés
par un objectif de reprise 96 sur une surface photosensible 56 comme à la figure 3.
[0057] Ainsi, le même ensemble optique 34 reçoit et sépare trois types de rayonnement utiles
au système de conduite de tir.
[0058] La figure 8 montre de la même manière une variante qui s'inspire de la figure 5 à
laquelle on a rajouté un dispositif de séparation du rayonnement laser à 1,06 micron.
A cet effet, on a simplement intercalé, entre la surface semi-réfléchissante. 83 de
la figure 5 et la surface photosensible 56, deux prismes accolés 98, 100, dont la
face commune est traitée dichroique pour être transparente à la lumière visible et
réfléchissante pour le rayon laser. Les rayons réfléchis par cette face commune viennent
frapper une cellule de détection 102 du télémètre.
1. Système de conduite de tir comprenant un dispositif de visée (22) orientable selon
deux axes indépendants par des Moteurs d'orientation, et un circuit électronique (14)
associe au dispositif de visée pour commander les moteurs de manière à orienter en
permanence le dispositif de visée en direction d'une cible (18), caractérisé par le
fait que le dispositif de visée comprend un premier moyen optique (70, 72) pour recevoir
et transmettre simultanément, selon un même axe optique de visée (36), un rayonnement
infrarouge de longueur d'onde d'environ 3 à 5 microns et un rayonnement visible, issus
de la cible, et un deuxième moyen optique (74, 76) pour séparer ces rayonnements et
les diriger respectivement sur un détecteur (54) sensible au rayonnement infrarouge
et sur un détecteur d'image (56.) sensible à la lumière visible, et par le fait que
le circuit électronique associé (14) comprend un premier circuit d'écartométrie (58)
recevant les signaux issus du détecteur sensible au rayonnement infrarouge et délivrant
deux signaux d'écartométrie dits "signaux d'écartométrie sur points chauds", un second
circuit d'écartométrie (60) recevant les signaux issus du détecteur d'image et délivrant
deux signaux d'écartométrie dits "signaux d'écartométrie en lumière visible", et un
circuit (64) de sélection de mode de commande recevant une pluralité de couples de
signaux de commande d'orientation, parmi lesquels les deux couples de signaux d'écartométrie,
et transmettant aux moteurs d'orientation un couple choisi de signaux de commande.
2. Système de conduite de tir selon la revendication 1, caractérisé par le fait que
le premier moyen optique comprend un double miroir catadioptrique Cassegrain, que
le deuxième moyen optique comprend un séparateur dichroique (75) transparent pour
l'un des deux rayonnements visible et infrarouge et réfléchissant pour l'autre, le
détecteur infrarouge et le détecteur d'image étant situés respectivement de part et
d'autre de cette surface.
3. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par
le fait qu'une grille de modulation tournante (78) est interposée entre le deuxième
moyen optique et le détecteur infrarouge pour faire subir une modulation a fréquence
connue au rayonnement reçu par ce détecteur.
4. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par
le fait que le dispositif de visée comporte un troisième moyen optique (88 90) apte
à séparer des rayonnements visible et infrarouge, un rayonnement laser de longueur
d'onde différente des rayonnements visible et infrarouge à 3 à 5 microns, et à diriger
ce rayonnement laser sur une cellule de détection (94) en vue de permettre une télémétrie
par laser à partir du même dispositif de visée.
5. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par
le fait que le dispositif de visée comporte en outre un moyen d'émission laser émettant
dans la direction de l'axe optique de visée.
6. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé par
le fait que le système comprend un viseur de casque ou une lunette d'observation commandée
par des moteurs d'orientation, des capteurs angulaires d'orientation de la lunette
ou du viseur de casque étant prévus et couplés au circuit de sélection (64) pour fournir
à celui-ci un couple de signaux de commande permettant l'orientation du dispositif
de visée à partir de la lunette ou du viseur de casque.
7. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé par
'le fait que le dispositif de visée porte un système de stabilisation gyroscopique
(44) sensible aux déplacements selon les deux axes d'orientation du dispositif et
comprenant des moteurs-couples (46) et des capteurs angulaires (48), les moteurs-couples
recevant les signaux de. commande issus du circuit de sélection et les capteurs angulaires
fournissant des signaux d'actionnement des moteurs d'orientation (40) du dispositif
de visée.
8. Système de conduite de tir selon la revendication 7 caractérisé par le fait que
le système de stabilisation gyroscopique porté par le dispositif de visée comprend
deux gyromètres (44).
9. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par
le fait qu'il est prévu un circuit (62) de mise en mémoire des vitesses de déplacement
angulaire du dispositif de visée, ce circuit recevant à cet effet les signaux de commande
issus du circuit logique de sélection, et fournissant à ce dernier un couple de signaux
de commande, le circuit de sélection transmettant ce dernier couple de signaux en
cas de disparition de signaux d'écartométrie de qualité satisfaisante.
10. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par
le fait que le détecteur (54) sensible au rayonnement infrarouge est un détecteur
à quatre quadrants.
11. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé par
le fait que le détecteur d'image visible (56) est une matrice de photodétecteurs et
que le circuit d'écartométrie associé comporte un circuit de corrélation d'images.