SYSTÈME DE VISÉE ET DE DÉFENSE COMPRENANT UN TOURELLEAU ET UN SYSTÈME LASER ET VÉHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UN TEL SYSTÈME DE VISÉE ET DE DÉFENSE

Abstract

 Ce système de visée et de défense (314) destiné à être monté sur une structure mobile ou fixe et comprenant un tourelleau (20) et un système laser. Le tourelleau est configuré pour être mobile en rotation par rapport à la structure autour d'un premier axe de rotation (Z20) avec un débattement illimité. Le système laser comprend une génératrice laser (62), un collimateur (64) monté sur le tourelleau et une fibre optique (66) reliant la génératrice laser au collimateur. Le système de visée et de défense comprend une couronne (50) configurée pour être disposée entre la structure et le tourelleau, la couronne étant configurée pour être mobile en rotation par rapport à la structure autour d'un deuxième axe de rotation (Z50) confondu avec le premier axe de rotation. La génératrice laser est montée sur la couronne.

Description

[0001] La présente invention concerne un système de visée et de défense comprenant un tourelleau et un système laser et un véhicule automobile comprenant un tel système de visée et de défense.

[0002] Dans le domaine des véhicules automobile, et plus particulièrement des véhicules militaires blindés, il est connu d'équiper un véhicule automobile d'un tourelleau, qui est monté sur une caisse du véhicule et mobile en rotation par rapport à la caisse, de sorte que son débattement soit illimité, c'est-à-dire que le tourelleau peut effectuer un nombre illimité de tours, par rapport à la caisse du véhicule. Un tel tourelleau est généralement prévu pour porter des équipements militaires, tels que par exemple une mitrailleuse ou une caméra de visée.

[0003] Il est également connu de monter un tel tourelleau sur une autre structure mobile, telle qu'un autre type de véhicule, ou une structure fixe, telle qu'un bâtiment.

[0004] Dans le domaine militaire, il est également connu de lutter contre des aéronefs sans équipages, tels que des drones, à l'aide de systèmes laser comprenant une génératrice laser de forte puissance et un collimateur, le collimateur permettant de viser un drone en cours de vol avec un faisceau laser pour détruire le drone. Dans un tel système laser, la génératrice laser et le collimateur sont généralement reliés par une fibre optique de forte puissance, d'un diamètre important et donc très rigide. Le collimateur d'un tel système laser est généralement disposé sur une plateforme tournante, ce qui permet d'augmenter le rayon d'action du collimateur. Or, la liaison par fibre optique entre le collimateur et la génératrice laser limite le débattement de la plateforme tournante par rapport à la génératrice laser, généralement à moins de 270°. Ce débattement limité est problématique, car il crée un angle mort dans lequel le système laser ne peut pas cibler un drone, et empêche le suivi d'un drone qui serait en mouvement de rotation autour du système laser.

[0005] Par ailleurs, il est connu d'installer un système laser sur un tourelleau, de sorte à former un système de visée et de défense pouvant être monté sur une structure mobile ou fixe. Une telle installation permet de supprimer l'angle mort du système laser, car le débattement illimité du tourelleau permet au collimateur de cibler un drone indépendamment de sa position autour de la structure. Cependant, une telle installation présente l'inconvénient de fortement augmenter la masse du tourelleau, car les génératrices laser des systèmes lasers sont lourdes. Ainsi, l'inertie du tourelleau est augmentée, donc la réactivité du tourelleau lors de mouvements rapides et dynamiques est diminuée, ce qui dégrade les performances du tourelleau et impacte négativement l'efficacité des équipements militaires portés par le tourelleau.

[0006] Le document US-A-2008/148931 décrit un tel système.

[0007] C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un système de visée et de défense, comprenant un tourelleau et un système laser, plus performant.

[0008] À cet effet, l'invention concerne un système de visée et de défense destiné à être monté sur une structure mobile ou fixe et comprenant un tourelleau et un système laser, dans lequel le tourelleau est configuré pour être mobile en rotation par rapport à la structure autour d'un premier axe de rotation avec un débattement illimité, dans lequel le système laser comprend une génératrice laser, un collimateur et une fibre optique reliant la génératrice laser au collimateur. Selon l'invention, le collimateur est monté sur le tourelleau, le système de visée et de défense comprend une couronne configurée pour être disposée entre la structure et le tourelleau, la couronne étant configurée pour être mobile en rotation par rapport à la structure autour d'un deuxième axe de rotation confondu avec le premier axe de rotation, et la génératrice laser est montée sur la couronne.

[0009] Grâce à l'invention, le collimateur bénéficie du débattement illimité du tourelleau et ce dernier n'est pas alourdi par la génératrice laser, qui est déportée sur la couronne. Les performances dynamiques de déplacement du tourelleau ne sont ainsi pas diminuées.

[0010] Selon des aspects avantageux, mais non obligatoires de l'invention, le système de visée et de défense incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement admissibles :

• La commande de la rotation de la couronne autour du deuxième axe de rotation est configurée pour suivre la rotation du tourelleau autour du premier axe de rotation.
• La commande de la rotation de la couronne autour du deuxième axe de rotation est configurée pour maintenir un angle de gisement, formé entre la génératrice laser et le collimateur et mesuré dans un plan perpendiculaire au premier axe de rotation et au deuxième axe de rotation, inférieur ou égal à une valeur limite, de préférence inférieur ou égal à 30°.
• Le système laser est un système configuré pour tirer un faisceau laser sur une cible, et la fibre optique est une fibre optique de forte puissance dont un diamètre est, de préférence, compris entre 10 mm et 70 mm.
• Le tourelleau est configuré pour viser la position approximative d'une cible, et le collimateur est configuré pour viser la position précise de la cible.
• Le tourelleau comprend un corps et un support, le corps étant configuré pour être mobile en rotation par rapport à la structure autour du premier axe de rotation, le support étant configuré pour être mobile en élévation par rapport au corps autour d'un axe d'élévation perpendiculaire au premier axe de rotation, et le collimateur est monté sur le support.
• Le collimateur est mobile en rotation par rapport au support autour d'un axe de pivotement perpendiculaire à l'axe d'élévation.
• Le tourelleau porte un équipement militaire tel qu'un système offensif, comprenant par exemple une mitrailleuse, ou tel qu'un système de visée, comprenant par exemple un organe de visée.
• L'équipement militaire est monté sur le support du tourelleau.
• La couronne porte des équipements auxiliaires, tels que par exemple des lance-grenades fumigènes.

[0011] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile comprenant une caisse et un système de visée et de défense monté sur la caisse. Selon l'invention, le système de visée et de défense est tel que décrit ci-dessus.

[0012] Ce véhicule induit les mêmes avantages que ceux mentionnés ci-dessus au sujet du système de visée et de défense de l'invention.

[0013] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un véhicule automobile et de quatre modes de réalisation d'un système de visée et de défense pouvant être monté sur ce véhicule automobile donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

[Fig. 1] La figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile conforme à l'invention et sur lequel est monté un système de visée et de défense conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;

[Fig. 2] La figure 2 est une vue en perspective du système de visée et de défense monté sur le véhicule de la figure 1 et comprenant une couronne, un tourelleau et un système laser ;

[Fig. 3] La figure 3 est une vue éclatée du système de visée et de défense de la figure 2 ;

[Fig. 4] La figure 4 montre deux vues de côté du système de visée et de défense des figures 2 et 3, dans deux positions différentes ;

[Fig. 5] La figure 5 montre deux vues de dessus du système de visée et de défense des figures 2 à 4, dans deux positions différentes ;

[Fig. 6] La figure 6 est une vue en perspective d'un système de visée et de défense conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ;

[Fig. 7] La figure 7 est une vue en perspective d'un système de visée et de défense conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention ; et

[Fig. 8] La figure 8 est une vue en perspective d'un système de visée et de défense conforme à un quatrième mode de réalisation l'invention.

[0014] Un véhicule automobile 10 est représenté à la figure 1. Le véhicule automobile 10 est, dans l'exemple, un véhicule militaire blindé destiné à évoluer sur des théâtres d'opérations militaires. Le véhicule automobile 10 comprend une caisse 12. Sur la caisse 12 est monté un système de visée et de défense 14, qui est conforme à l'invention et qui est représenté seul à la figure 2 et en vue éclatée à la figure 3.

[0015] Le système de visée et de défense 14 est un ensemble d'équipements militaires conférant au véhicule automobile 10 des capacités militaires, telles que des capacités d'attaque, de défense, et/ou d'observation.

[0016] Le système de visée et de défense 14 comprend notamment un tourelleau 20. Le tourelleau 20 comprend un corps 22, qui est monté sur la caisse 12 en liaison pivot. Ainsi, le tourelleau 20 est mobile en rotation par rapport à la caisse 12 autour d'un axe de rotation Z20, par l'intermédiaire du corps 22, en étant entraîné par un moteur non-représenté. L'axe de rotation Z20 est perpendiculaire à un plan principal P10 du véhicule automobile 10, qui correspond au plan dans lequel le véhicule automobile évolue. À la figure 1, le plan P10 est représenté comme le plan passant par des roues du véhicule automobile 10. De préférence, lorsque le véhicule automobile 10 évolue sur un sol horizontal, le plan P10 est horizontal ; l'axe de rotation Z20 est alors vertical.

[0017] En pratique, l'amplitude de rotation du corps 22 par rapport à la caisse 12 n'est pas limitée, c'est-à-dire que le corps 22 est apte à réaliser plusieurs tours complets en rotation, dans les deux sens de rotation. En d'autres termes, le débattement du tourelleau 20 autour de l'axe Z20 est illimité.

[0018] Dans l'exemple, le tourelleau 20 comprend un système offensif 30. Le système offensif 30 comprend une plateforme 32, qui est montée sur le corps 22 et qui est mobile en rotation par rapport au corps 22 autour d'un axe d'élévation X32 perpendiculaire à l'axe de rotation Z20. Ainsi, lorsque le véhicule automobile 10 évolue sur un sol horizontal, l'axe d'élévation X32 est horizontal.

[0019] Le système offensif 30 comprend également un armement 34, qui est dans l'exemple une mitrailleuse. La mitrailleuse 34 est fixée à la plateforme 32, de sorte à être mobile en rotation par rapport au tourelleau autour de l'axe d'élévation X32. Ainsi, la mitrailleuse 34 est mobile en élévation autour de l'axe d'élévation X32, et également en rotation par rapport à la caisse 12 autour de l'axe de rotation Z20, grâce à la mobilité en rotation du tourelleau 20.

[0020] En variante, le système offensif 30 comprend d'autres équipements qu'un armement 34, qui sont disposés sur la plateforme 32, tels que par exemple un phare, un détecteur, un capteur, un désignateur. En variante, l'armement 34 n'est pas une mitrailleuse, mais par exemple un lance-grenade ou un simulateur d'arme.

[0021] Avantageusement, le système offensif 30 comprend un moteur 36, fixé sur le corps 22 du tourelleau et relié à la plateforme 32, au niveau de l'axe d'élévation X32, de sorte à pouvoir contrôler la rotation de la plateforme 32 autour de cet axe d'élévation. Ainsi, l'élévation de la mitrailleuse 34 est contrôlée soit de manière manuelle, par un opérateur installé à l'arrière du tourelleau 20, soit de manière motorisée par le moteur 36. En outre, le moteur 36 est soit actionné à distance par un opérateur, par exemple à l'aide d'un levier de contrôle, soit actionné automatiquement, par exemple par un programme informatique.

[0022] On note « α » l'angle d'élévation du système offensif 30, mesuré entre une direction de visée de la mitrailleuse 34, correspondant dans l'exemple à un canon 35 de la mitrailleuse, et le plan principal P10 du véhicule 10. De préférence, l'angle d'élévation α est compris entre -20° et +60°. Lorsque l'angle d'élévation α est égal à 0° et lorsque l'axe de rotation Z20 est vertical, alors la direction de visée de la mitrailleuse 34 est horizontale. Lorsque l'angle d'élévation est négatif, alors le canon est orienté vers le bas, et lorsque l'angle d'élévation est positif, alors le canon est orienté vers le haut.

[0023] Dans l'exemple, le tourelleau 20 comprend un système de visée 40. Le système de visée 40 comprend une plateforme 42, qui est montée sur le corps 22 et qui est mobile en rotation par rapport au corps 22 autour d'un axe d'élévation X42 perpendiculaire à l'axe de rotation Z20. Ainsi, lorsque le véhicule automobile 10 évolue sur un sol horizontal, l'axe d'élévation X42 est horizontal. En pratique, les axes d'élévation peuvent être parallèles.

[0024] Le système de visée 40 comprend également un organe de visée 44 fixé à la plateforme 42, de sorte à être mobile en rotation par rapport au tourelleau autour de l'axe d'élévation X42. Ainsi, l'organe de visée 44 est mobile en élévation autour de l'axe d'élévation X42, et également en rotation par rapport à la caisse 12 autour de l'axe de rotation Z20, grâce à la mobilité en rotation du tourelleau 20. L'organe de visée comprend par exemple une caméra, un système de télémétrie, un système de détection laser et/ou un viseur optique.

[0025] Le système de visée 40 comprend un moteur 46, fixé sur le corps 22 du tourelleau et relié à la plateforme 42, au niveau de l'axe d'élévation X42, de sorte à pouvoir contrôler la rotation de la plateforme 42 autour de cet axe d'élévation. Ainsi, l'élévation de l'organe de visée 44 est contrôlée de manière motorisée par le moteur 46, à distance par un opérateur, par exemple à l'aide d'un levier de contrôle, ou automatiquement, par exemple par un programme informatique. En variante non-représentée de l'invention, l'élévation du système de visée 40 est contrôlée manuellement par un opérateur, par exemple à l'aide de poignées.

[0026] On note « β » l'angle d'élévation du système de visée 40, mesuré entre une direction de visée de l'organe de visée 44, correspondant dans l'exemple à une direction de visée d'une caméra, et le plan principal P10 du véhicule 10. De préférence, l'angle d'élévation β est compris entre -20° et +60°. Lorsque l'angle d'élévation β est égal à 0° et lorsque l'axe de rotation Z20 est vertical, alors la direction de visée de l'organe de visée 44 est horizontale. Lorsque l'angle d'élévation est négatif, alors l'organe de visée est orienté vers le bas, et lorsque l'angle d'élévation est positif, alors l'organe de visée est orienté vers le haut.

[0027] À la figure 4 sont illustrés en vue de côté deux positions du système offensif 30 et du système de visée 40. En position a), les angles d'élévation α et β sont égaux à 0°, ce qui permet au système de visée et de défense 14 d'engager une cible située dans le plan P10 du véhicule automobile 10 avec le système offensif 30 et/ou avec le système de visée 40. En position b), les angles d'élévation α et β sont égaux à 20°, ce qui permet au système de visée et de défense d'engager une cible située au-dessus du plan du véhicule automobile 10 avec le système offensif et/ou avec le système de visée. Dans l'exemple de la position b), les angles α et β sont représentés égaux entre eux. En pratique, les angles α et β sont contrôlés indépendamment l'un de l'autre, et peuvent donc prendre des valeurs différentes.

[0028] Le système de visée et de défense 14 comprend une couronne 50, qui est montée sur la caisse 12 en liaison pivot, en étant interposée entre la caisse et le tourelleau 20 le long de l'axe de rotation Z20. Ainsi, la couronne 50 est mobile en rotation par rapport à la caisse 12 autour d'un axe de rotation Z50, en étant entraînée par un moteur non-représenté. L'axe de rotation Z50 est perpendiculaire au plan principal P10 du véhicule automobile 10, et confondu avec l'axe de rotation Z20.

[0029] En pratique, l'amplitude de rotation de la couronne 50 par rapport à la caisse 12 n'est pas limitée, c'est-à-dire que la couronne est apte à réaliser plusieurs tours complets en rotation, dans les deux sens de rotation. En d'autres termes, le débattement de la couronne 50 autour de l'axe Z50 est illimité. De plus, la rotation de la couronne est indépendante de la rotation du tourelleau 20, c'est-à-dire que les moteurs non-représentés contrôlant la rotation de la couronne et du tourelleau sont distincts, et fonctionnent indépendamment l'un de l'autre.

[0030] Avantageusement, la couronne 50 porte des équipements auxiliaires 52, qui permettent d'améliorer les capacités d'attaque, de défense, et/ou d'observation du véhicule automobile 10. Dans l'exemple, les équipements auxiliaires 52 comprennent des lance-grenades fumigènes. En variante, les équipements auxiliaires comprennent un radar, des émetteurs et/ou des antennes.

[0031] Le système de visée et de défense 14 comprend un système laser 60, destiné à la lutte anti-drones, c'est-à-dire à la lutte contre des aéronefs sans équipages. Le système laser 60 comprend une génératrice laser 62, un collimateur 64 et une fibre optique 66, reliant la génératrice laser au collimateur. La génératrice laser 62 est un appareil électronique générant un faisceau laser de forte puissance à partir d'une source d'électricité, par exemple à partir d'une batterie. Le faisceau laser généré par la génératrice laser est transmis par l'intermédiaire de la fibre optique 66 jusqu'au collimateur 64. Le collimateur 64 est un dispositif optique qui permet d'orienter le faisceau laser vers l'extérieur du système laser 60, en visant une cible, telle qu'un drone, par exemple à l'aide d'une lentille optique.

[0032] La puissance du faisceau laser sortant du collimateur 64 est suffisamment forte pour créer un dommage à un drone situé à 500 m du véhicule 10. Cette puissance est, par exemple de l'ordre de plusieurs kilowatts.

[0033] La fibre optique 66 est une fibre optique de forte puissance, adaptée au transport d'un faisceau laser de forte puissance. En pratique, le diamètre D66 de la fibre optique 66 est compris entre 10 mm et 70 mm, par exemple égal à 40 mm. La fibre optique 66 est donc rigide ou semi-rigide.

[0034] Avantageusement, le collimateur 64 comprend également des moyens de visée permettant de modifier l'angle de tir du faisceau laser, c'est-à-dire l'orientation du faisceau laser vers l'extérieur du système laser. Pour cela, les moyens de visée du collimateur 64 consistent par exemple en un ou plusieurs actionneurs permettant de modifier la position spatiale ou angulaire de la lentille optique du collimateur. Par exemple, les moyens de visée permettent au collimateur 64 de viser une cible avec une amplitude de visée horizontale et verticale de ±0,1°. En pratique, les moyens de visée permettent de réaliser des micro-ajustements dans la visée du collimateur 64, en traquant la cible du collimateur, ce qui permet d'atteindre une précision de visée très élevée, à savoir, en pratique, une précision de ±0,01°, de préférence de ±0,005°.

[0035] En pratique, la génératrice laser 62 est fixée sur la couronne 50 et le collimateur 64 est fixé sur le tourelleau 20. Dans l'exemple des figures 1 à 5, le collimateur est fixé sur le système de visée 40. Plus précisément, le système laser 60 comprend un support 68, qui porte le collimateur 64 et qui est fixé à la plateforme 42 du système de visée.

[0036] Le collimateur 64 étant fixé sur le système de visée 40 par le support 68, l'angle d'élévation β du système de visée 40 correspond également, dans l'exemple des figures 1 à 5, à l'angle d'élévation du collimateur 64. Ainsi, l'élévation du collimateur 64 est contrôlée de manière motorisée par le moteur 46, simultanément à l'élévation de l'organe de visée 44.

[0037] On note « X64 » l'axe de visée du collimateur 64, qui correspond en pratique à la direction dans laquelle le faisceau laser est orienté par le collimateur lorsque les moyens de visée de modifient pas l'angle de tir du faisceau laser. On note « X62 » une direction principale de la génératrice laser 62. La direction X62 correspond en pratique à l'orientation de la fibre optique 66, au niveau de son point de raccordement avec la génératrice laser. On note « θ » l'angle de gisement formé entre l'axe de visée X64 du collimateur 64 et la direction principale X62 de la génératrice 62, mesuré dans le plan P10. L'angle θ est égal à 0° lorsque le collimateur 64 et la génératrice laser 62 sont dirigés dans la même direction, comme par exemple parallèlement à un axe longitudinal X10 du véhicule automobile 10, comme représenté sur les figures 1 à 4. En pratique, puisque le débattement du tourelleau 20 qui porte le collimateur 64 et de la couronne 50 qui porte la génératrice laser 62 sont illimités, l'angle θ ne dépend pas de la position du collimateur ou de la génératrice laser par rapport à la caisse 12, mais uniquement de la position relative du collimateur et de la génératrice laser entre eux. En outre, l'angle θ est mesuré en valeur absolue, c'est-à-dire qu'il ne dépend pas de l'orientation relative gauche-droite du collimateur par rapport à la génératrice laser. À la figure 5 sont illustrés en vue de dessus deux positions du collimateur 64 par rapport à la génératrice laser 62. En position a), l'angle de gisement θ est égal à 0°. En position b), l'angle de gisement θ est égal à 20°. Par ailleurs, l'angle θ correspond également à l'angle de gisement formé entre la couronne 50 et le tourelleau 20. En effet, puisque le collimateur 64 est fixé sur le tourelleau, l'orientation du collimateur est identique à l'orientation du tourelleau, et de même, puisque la génératrice laser 62 est fixée sur la couronne 50, l'orientation de la génératrice laser est identique à l'orientation de la couronne.

[0038] La présence de la fibre optique 66 reliant la génératrice laser 62 au collimateur 64 contraint la rotation du collimateur par rapport à la génératrice laser, et donc de la couronne 50 par rapport au tourelleau 20. En effet, pour ne pas dégrader la fibre optique par une torsion trop importante, compte-tenu de sa rigidité, l'angle de gisement θ doit être maintenu inférieur ou égal à une valeur limite θ_max qui est, dans l'exemple, égale à 30°, de préférence égale à 20°. Ainsi, la rotation de la couronne 50 est avantageusement commandée de sorte à suivre la rotation du tourelleau 20 et à maintenir l'angle de gisement θ inférieur à la valeur limite θ_max. En pratique, cette commande de la rotation de la couronne 50 est effectuée en permanence, c'est-à-dire en temps réel, au moyen d'une unité électronique non-représentée de commande des moteurs d'entraînement des éléments 20 et 50 autour des axes de rotation Z20 et Z50. Cette commande est, de plus, effectuée de manière automatique. Le véhicule automobile 10 comprend par exemple une unité de contrôle prévue pour contrôler les moteurs non-représentés permettant la rotation du tourelleau et de la couronne autour des axes Z20 et Z50, ainsi qu'une unité de calcul prévue pour calculer l'angle de gisement θ à partir de la position du tourelleau et de la couronne, et pour adapter les commandes émises par l'unité de contrôle afin de maintenir l'angle de gisement θ inférieur à la valeur limite θ_max. De préférence, la rotation de la couronne est configurée pour minimiser l'angle θ à tout instant.

[0039] Il est particulièrement important que le tourelleau 20 puisse effectuer des mouvements rapides et dynamiques, tels que des changements de direction et de vitesse fréquents et réactifs, notamment pour réaliser des ajustements précis de la position du tourelleau, permettant ainsi de viser une cible en mouvement avec la mitrailleuse 34, avec l'organe de visée 44 ou avec le collimateur 64. Ainsi, pour que le tourelleau 20 soit utilisable au maximum de ses capacités, il est nécessaire que le moment d'inertie du tourelleau autour de l'axe de rotation Z20 soit le plus faible possible. C'est pourquoi le tourelleau 20 est spécifiquement développé pour que sa masse soit équilibrée autour de l'axe de rotation Z20, de sorte à minimiser son moment d'inertie.

[0040] À l'inverse, les équipements auxiliaires 52 portés par la couronne 50 ne nécessitent pas de mouvements rapides de la part de la couronne pour être utilisés au maximum de leurs capacités. Ainsi, le moment d'inertie autour de l'axe de rotation Z50 de la couronne 50 peut être élevé sans diminuer les performances de la couronne. En outre, dans l'exemple et comme cela ressort des figures, les équipements auxiliaires 52 sont déportés sur l'avant de la couronne 50, du fait de leur nature, ce qui conduit la couronne à avoir un moment d'inertie élevé autour de l'axe de rotation Z50.

[0041] Il est donc particulièrement avantageux que la génératrice laser 62 n'est pas embarquée sur le tourelleau 20, mais est déportée sur la couronne 50, puisque cela permet de limiter l'augmentation de la masse du tourelleau et donc de ne pas dégrader les performances du tourelleau.

[0042] En pratique, la masse de la couronne 50 est faible par rapport à la masse du tourelleau 20. Par exemple, le tourelleau a une masse de 300 kg alors que la couronne a une masse de 160 kg, sans compter la génératrice laser 62. Malgré une masse de la couronne plus faible que celle du tourelleau, le moment d'inertie de la couronne autour de l'axe Z50 est plus élevé que le moment d'inertie du tourelleau autour de l'axe Z20, du fait de l'optimisation du tourelleau et du déséquilibre de la couronne causé par les équipements auxiliaires 52.

[0043] La masse de la génératrice laser 62 est relativement importante devant la masse du tourelleau 20, dans l'exemple environ 60 kg, c'est-à-dire environ 20% de la masse du tourelleau. Ainsi, fixer la génératrice laser 62 au tourelleau 20 conduirait à une augmentation importante de la masse du tourelleau ainsi qu'à un déséquilibre dans l'équilibrage de la masse du tourelleau autour de l'axe de rotation Z20, ce qui augmenterait sensiblement son moment d'inertie autour de l'axe de rotation Z20. En plus de réduire les capacités du tourelleau 20 à effectuer des mouvements dynamiques et rapides, ce qui est important pour le suivi d'une cible, cette augmentation de moment d'inertie conduirait à une augmentation de la consommation d'énergie nécessaire pour entraîner sa rotation, réduisant ainsi les performances générales du véhicule automobile 10.

[0044] En outre, la masse du collimateur 64 est faible par rapport à la masse du tourelleau 20, ce qui permet de monter le collimateur sur le tourelleau sans déséquilibrer le tourelleau et donc sans diminuer ses performances. Par exemple, le collimateur 64 a une masse de 20 kg.

[0045] Grâce au suivi automatique de la rotation du tourelleau 20 par la couronne 50, il est donc possible de fixer le collimateur 64 sur le tourelleau et la génératrice laser 62 sur la couronne 50, sans risquer la dégradation de la fibre optique 66, ce qui permet d'optimiser les performances du système de visée et de défense 14.

[0046] En pratique, lorsque le système de visée et de défense 14 est utilisé, par exemple sur un théâtre d'opérations militaires, le tourelleau 20 réalise des mouvements pouvant avoir une composante à basse fréquence, comme par exemple un changement d'orientation du tourelleau par rapport à la caisse 12, et une composante à haute fréquence, c'est-à-dire des mouvements à faible amplitude rapides et dynamiques, comme par exemple le suivi d'une cible en mouvement rapide. Par « suivre le mouvement du tourelleau », on entend alors que la couronne 50 est configurée pour reproduire les mouvements du tourelleau 20 sans tenir compte de la composante à haute fréquence de ces mouvements, que la couronne n'est pas en mesure de reproduire compte-tenu de son moment d'inertie en rotation autour de l'axe Z50 plus important que celui du tourelleau autour de l'axe Z20, et en maintenant l'angle de gisement θ à une valeur la plus faible possible, et toujours inférieure à la valeur maximale θ_max. Ainsi, la couronne 50 suit le mouvement du tourelleau 20 en reproduisant la tendance, ou la moyenne, des mouvements du tourelleau.

[0047] Le fait de fixer le collimateur 64 du système laser 60 au tourelleau 20 est particulièrement avantageux, car cela permet d'améliorer les performances du système laser. En effet, grâce au débattement illimité du tourelleau par rapport à la caisse 12 et à la mobilité en élévation du système de visée 40 sur lequel est fixé le collimateur, le collimateur est capable de suivre une cible en mouvement autour du véhicule 10, sans être limité dans ses mouvements. Par ailleurs, les mouvements du collimateur 64 sont particulièrement réactifs, grâce à la capacité du tourelleau 20 à effectuer des mouvements rapides et dynamiques. En pratique, la mobilité du tourelleau 20, combinée aux moyens de visée intégrés au collimateur 64, facilitent le suivi d'une cible en mouvement, y-compris lorsque la cible effectue des mouvements, tels que des changements de direction, très rapides. Avantageusement, lorsque le collimateur 64 vise une cible, la rotation du tourelleau autour de l'axe de rotation Z20 et l'élévation du collimateur autour de l'axe d'élévation X42 sont configurées pour viser la position approximative de la cible, et les moyens de visée intégrés au collimateur permettent de viser la position précise de la cible. Par « position approximative », on entend une précision de visée à ±0,1°, ce qui est suffisant pour permettre aux moyens de visée intégrés au collimateur de viser précisément la cible, avec une précision de ±0,01°, de préférence de ±0,005°.

[0048] En variante non-représentée de l'invention, le système de visée et de défense 14 comprend d'autres équipements militaires en complément ou en remplacement du système offensif 30 ou du système de visée 40. Par exemple, le système de visée et de défense 14 comprend un lance-grenade, un phare, un simulateur d'arme, un désignateur, un détecteur, et/ou un capteur.

[0049] On décrit à présent un deuxième, un troisième et un quatrième mode de réalisation du système de visée et de défense 14, en référence respectivement à la figure 6, à la figure 7 et à la figure 8. Dans les deuxième à quatrième mode de réalisation, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références et fonctionnent de la même façon. Si une référence est utilisée dans la description des deuxième à quatrième modes de réalisation sans être reproduite sur les figures correspondantes, elle correspond à la partie ou pièce portant la même référence dans le premier mode de réalisation. Dans ce qui suit, on décrit principalement les différences entre chaque mode de réalisation et le ou les précédents.

[0050] Un système de visée et de défense 114 selon le deuxième mode de réalisation et appartenant à un véhicule automobile 10 est représenté à la figure 6. Une des principales différences entre deuxième mode de réalisation et le premier mode de réalisation est que le collimateur 64 du système laser 60 est fixé sur le système offensif 30. Pour cela, le système laser 60 comprend un support 168, qui porte le collimateur 64 et qui est fixé à la plateforme 32 du système offensif 30.

[0051] Le collimateur 64 étant ainsi fixé sur le système offensif 30, l'angle d'élévation α du système offensif correspond également, dans le deuxième mode de réalisation, à l'angle d'élévation du collimateur. Ainsi, l'élévation du collimateur 64 est contrôlée de manière motorisée par le moteur 36, simultanément à l'élévation de la mitrailleuse 34. Il est avantageux que le collimateur soit fixé au système offensif 30, car cela permet de viser et d'engager une cible simultanément avec le système laser 60 et avec le système offensif 30, en ne sollicitant que le moteur 36 pour contrôler l'élévation du collimateur et de la mitrailleuse. De plus, cela permet de ne pas affecter le pilotage du moteur 46 du système de visée 40, qui n'est pas alourdi par le collimateur 64, afin d'améliorer les performances de l'organe de visée 44.

[0052] Un système de visée et de défense 214 selon le troisième mode de réalisation et appartenant à un véhicule automobile 10 est représenté à la figure 7. Une des principales différences entre le troisième mode de réalisation et les deux premiers modes de réalisation est que le collimateur 64 du système laser 60 est fixé sur le corps 22 du tourelleau 20. Pour cela, le système laser 60 comprend un support 268, qui porte le collimateur 64 et qui est fixé au corps 22. De plus, le support 268 comprend une partie fixe 270, qui est fixée au corps 22, et une partie mobile 272, sur laquelle le collimateur 64 est fixée, et qui est reliée à la partie fixe 270 par une liaison pivot d'axe X268 perpendiculaire à l'axe de rotation Z20.

[0053] Dans le troisième mode de réalisation, le système laser 60 comprend en outre un moteur 274, monté sur le support 268, et qui permet d'entraîner la rotation de la partie mobile 270 par rapport à la partie fixe 270 autour d'un axe X268. Le moteur 274 est soit contrôlé à distance par un opérateur, par exemple à l'aide d'un levier de contrôle, soit automatiquement, par exemple par un programme informatique. Ainsi, l'axe X268 forme un axe d'élévation du collimateur 64, et le moteur 274 permet de régler l'angle d'élévation du collimateur 64, qui correspond à l'angle entre la direction de visée du collimateur et le plan principal P10 du véhicule 10. Ainsi, dans le troisième mode de réalisation, l'angle d'élévation du collimateur 64 est indépendant de l'angle d'élévation α du système offensif 30 et de l'angle d'élévation β du système de visée 40, ce qui est particulièrement avantageux, notamment en permettant d'entraîner en élévation uniquement le système laser 60, ou uniquement le système offensif 30, ou uniquement le système de visée 40, en fonction de la nature des opérations devant être menées par le système de visée et de défense 214, ce qui diminue ainsi la consommation en énergie du système de visée et de défense, puisque le nombre d'éléments mis en mouvement est diminué. De plus, cela permet d'assurer pour chacun des systèmes 30, 40 et 60 des performances optimales en terme de mobilité, améliorant ainsi leur visée.

[0054] Un système de visée et de défense 314 selon le quatrième mode de réalisation et appartenant à un véhicule automobile 10 est représenté à la figure 8. Une des principales différences entre le quatrième mode de réalisation et les trois premiers modes de réalisation est que le collimateur 64 du système laser 60 est fixé sur le corps 22 du tourelleau 20. Pour cela, le système laser 60 comprend un support 368, qui porte le collimateur 64 et qui est fixé au corps 22. De plus, le support 368 comprend une partie fixe 370, qui est fixée au corps 22, et une partie mobile 372, sur laquelle le collimateur 64 est montée, et qui est reliée à la partie fixe 370 par une liaison pivot d'axe X368 perpendiculaire à l'axe de rotation Z20. Par ailleurs, le collimateur 64 est monté sur la partie mobile 372 par l'intermédiaire d'une liaison pivot d'axe Z368 perpendiculaire à l'axe X368.

[0055] Dans le quatrième mode de réalisation, le système laser 60 comprend en outre un moteur 374, monté sur le support 368, et qui permet d'entraîner la rotation de la partie mobile 372 par rapport à la partie fixe 370 autour de l'axe X368. Ainsi, l'axe X368 forme un axe d'élévation du collimateur 64 et le moteur 374 permet de régler l'angle d'élévation du collimateur 64, qui correspond à l'angle entre la direction de visée du collimateur et le plan principal P10 du véhicule 10. De plus, le système laser 60 comprend un moteur 376, monté sur la partie mobile 372 du support 368, et qui permet d'entraîner la rotation du collimateur 64 par rapport à la partie mobile 372 autour de l'axe Z368. Ainsi, l'axe Z368 forme un axe de pivotement du collimateur 64, et le moteur 376 permet de régler un angle de pivotement du collimateur 64 par rapport au corps 22 du tourelleau 20. Les moteurs 374 et 376 sont soit contrôlés à distance par un opérateur, par exemple à l'aide d'un levier de contrôle, soit automatiquement, par exemple par un programme informatique.

[0056] Ainsi, dans le quatrième mode de réalisation, l'angle d'élévation du collimateur 64 est indépendant de l'angle d'élévation α du système offensif 30 et de l'angle d'élévation β du système de visée 40, et le collimateur 64 est en outre réglable en pivotement, par rapport au corps 22 du tourelleau 20. Ces deux réglages du collimateur 64 sont particulièrement avantageux, car ils permettent au collimateur 64 d'une part et aux systèmes offensif 30 et de visée 40 d'autre part de viser des cibles séparées, non-alignées. Par exemple, grâce aux moteurs 374 et 376 qui permettent de contrôler la position du collimateur 64, le système de visée et de défense 314 peut engager une première cible, telle qu'un drone, avec le système laser 60, tout en engageant simultanément une deuxième cible, tel qu'un véhicule terrestre, avec le système offensif 30 et/ou le système de visée 40. Les performances et la polyvalence du véhicule automobile 10 sont alors améliorées.

[0057] Dans le quatrième mode de réalisation, l'angle de gisement θ est mesuré dans le plan P10 entre la direction principale X62 de la génératrice laser 62 et l'axe de visée X64 du collimateur 64, et ne correspond pas à l'angle de gisement formé entre la couronne 50 et le tourelleau 20, puisque le collimateur est mobile autour de l'axe Z368 par rapport au tourelleau. Ainsi, l'angle de gisement θ dépend à la fois de la rotation du tourelleau 20 par rapport à la couronne 50 et de la rotation autour de l'axe Z368 du collimateur 64 par rapport au tourelleau 20.

[0058] En variante du quatrième mode de réalisation, le collimateur 64 ne comprend pas de moyens de visée intégrés et le collimateur 64 vise précisément sa cible à l'aide des moteurs 374 et 376.

[0059] En variante non-représentée de l'invention, la couronne 50 ne comprend pas d'équipements auxiliaires 52. La couronne 50 est alors un plateau tournant permettant de supporter la génératrice laser 62 et de contrôler la rotation de la génératrice laser de sorte à maintenir l'angle θ inférieur à la valeur maximale θ_max.

[0060] En variante non-représentée de l'invention, le système offensif 30 et le système de visée 40 sont liés mécaniquement l'un à l'autre, c'est-à-dire que les plateformes 32 et 43 forment une unique plateforme et les moteurs 36 et 46 forment un unique moteur. Dans une telle variante, l'angle d'élévation α du système offensif est donc identique à l'angle d'élévation β du système de visée. En outre, dans une telle variante, le collimateur 64 est soit fixé à l'organe offensif et à l'organe de visée, comme dans le premier ou dans le deuxième mode de réalisation, soit fixé au corps 22 du tourelleau, comme dans le troisième ou dans le quatrième mode de réalisation.

[0061] En variante non-représentée de l'invention, le système de visée et de défense 14 est monté sur une structure autre que la caisse 12 du véhicule automobile 10. Par exemple, le système de visée et de défense 14 est monté sur une structure mobile, telle que la caisse d'un autre type de véhicule, comme un véhicule aérien, un véhicule ferroviaire ou un véhicule maritime, ou encore sur la caisse de toute autre structure mobile. Selon un autre exemple, le système de visée et de défense 14 est monté sur une structure fixe, telle qu'une plateforme ou le toit d'un bâtiment.

[0062] Toute caractéristique décrite pour un mode de réalisation ou une variante dans ce qui précède peut être mise en œuvre pour les autres modes de réalisation et variantes décrits précédemment, pour autant que techniquement faisable.

Revendications

1. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) destiné à être monté sur une structure (12) mobile ou fixe et comprenant un tourelleau (20) et un système laser (60), dans lequel le tourelleau (20) est configuré pour être mobile en rotation par rapport à la structure (12) autour d'un premier axe de rotation (Z20) avec un débattement illimité, dans lequel le système laser (60) comprend une génératrice laser (62), un collimateur (64) et une fibre optique (66) reliant la génératrice laser au collimateur, caractérisé en ce que le collimateur (64) est monté sur le tourelleau (20), en ce que le système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) comprend une couronne (50) configurée pour être disposée entre la structure (12) et le tourelleau, la couronne étant configurée pour être mobile en rotation par rapport à la structure autour d'un deuxième axe de rotation (Z50) confondu avec le premier axe de rotation (Z20), et en ce que la génératrice laser (62) est montée sur la couronne.

2. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) selon la revendication 1, dans lequel la commande de la rotation de la couronne (50) autour du deuxième axe de rotation (Z50) est configurée pour suivre la rotation du tourelleau (20) autour du premier axe de rotation (Z20).

3. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) selon la revendication 2, dans lequel la commande de la rotation de la couronne (50) autour du deuxième axe de rotation (Z50) est configurée pour maintenir un angle de gisement (θ), formé entre la génératrice laser (62) et le collimateur (60) et mesuré dans un plan (P10) perpendiculaire au premier axe de rotation (Z20) et au deuxième axe de rotation, inférieur ou égal à une valeur limite (θ_max), de préférence inférieur ou égal à 30°.

4. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le système laser (60) est un système configuré pour tirer un faisceau laser sur une cible, et dans lequel la fibre optique (66) est une fibre optique de forte puissance dont un diamètre (D66) est, de préférence, compris entre 10 mm et 70 mm.

5. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) selon la revendication 4, dans lequel le tourelleau (20) est configuré pour viser la position approximative d'une cible, et dans lequel le collimateur (64) est configuré pour viser la position précise de la cible.

6. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le tourelleau (20) comprend un corps (22) et un support (32 ; 42 ; 268 ; 368), le corps étant configuré pour être mobile en rotation par rapport à la structure (12) autour du premier axe de rotation (Z20), le support étant configuré pour être mobile en élévation par rapport au corps autour d'un axe d'élévation (X32 ; X42 ; X268 ; X368) perpendiculaire au premier axe de rotation, et dans lequel le collimateur (64) est monté sur le support.

7. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) selon la revendication 6, dans lequel le collimateur (64) est mobile en rotation par rapport au support (368) autour d'un axe de pivotement (Z368) perpendiculaire à l'axe d'élévation (X368).

8. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le tourelleau (20) porte un équipement militaire tel qu'un système offensif (30), comprenant par exemple une mitrailleuse (34), ou tel qu'un système de visée (40), comprenant par exemple un organe de visée (44).

9. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) selon l'une des revendications 6 et 7 considérée en combinaison avec la revendication 8, dans lequel l'équipement militaire (30 ; 40) est monté sur le support (32 ; 42) du tourelleau.

10. Système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couronne (50) porte des équipements auxiliaires (52), tels que par exemple des lance-grenades fumigènes.

11. Véhicule automobile (10) comprenant une caisse (12) et un système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) monté sur la caisse, dans lequel le système de visée et de défense (14 ; 114 ; 214 ; 314) est selon l'une des revendications 1 à 10.

Dessins