BE1009299A3

BE1009299A3 - Procede de detection et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede.

Info

Publication number: BE1009299A3
Application number: BE9500124A
Authority: BE
Inventors: Andre Marie Simon; Bel Air Avenue
Original assignee: Belge De Const Aeronautiques E
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1995-02-16
Publication date: 1997-02-04

Abstract

Procédé de détection suivant lequel, d'une part, on utilise en combinaison un détecteur (3) de rayonnement infrarouge que l'on refroidit et une surface réfléchissante (4) agencée pour permettre le renvoi au détecteur de son image afin qu'il capte celle-ci et, d'autre part, on choisit la température de refroidissement pour qu'elle soit inférieure à la température des objets réfléchis par la surface réfléchissante et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.

Description


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  "Procédé de détection et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé"
La présente invention a pour objet un procédé de détection qui utilise le rayonnement infrarouge afin de permettre une détection dans la bande infrarouge thermique et qui peut être mis en oeuvre dans des systèmes de détection de présence, de passage ou de déplacement de corps ou d'objets. 



   A cet effet, on utilise en combinaison un détecteur de rayonnement infrarouge que l'on refroidit et une surface réfléchissante agencée pour permettre le renvoi au détecteur de son image afin qu'il capte celle-ci, et l'on choisit la température de refroidissement pour qu'elle soit inférieure à la température des objets réfléchis par la surface réfléchissante. 



   Suivant l'invention, on refroidit le détecteur à une température de l'ordre   de-190 C   afin de permettre la détection dans la bande infrarouge comprenant les longueurs d'onde comprises entre 3 et 13 micromètres et, lorsque la surface réfléchissante peur se déplacer, on peut mesurer, en amplitude, direction et sens, l'écart entre la position théorique de l'image du détecteur et la position réelle occupée par cette image. 



   Le procédé suivant l'invention est plus particulièrement destiné à la mesure de l'arcure d'un canon, tel que canon de char, et/ou de toute déformation intervenant dans la cinématique de ce canon et dans son dispositif de visée, qui comprend un détecteur à rayonnement infrarouge refroidi. 



   Dans les chars actuels, cette mesure s'effectue grâce à un dispositif de mesure, distinct du dispositif de visée susdit à détecteur de rayonnement infrarouge, qui utilise un rayon laser dirigé vers la surface réfléchissante d'un miroir, 

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 fixé à proximité de la bouche du canon, avec laquelle coopère également le détecteur du système de visée. 



   L'utilisation de ces deux dispositifs distincts, pour la visée du canon et pour la mesure des arcure et déformation précitées, présente divers inconvénients à savoir : multiplication de matériel de coût très élevé, encombrement d'un espace déjà très restreint dans un char, risques de défaut d'alignement internes et réciproques des composants de ces deux dispositifs, accroissement des risques des pannes et nécessité de prévoir une grande surface de fenêtre pour le passage du rayon laser et du rayonnement infrarouge des dispositifs de mesure et de visée qui sont juxtaposés. 



   L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer un procédé qui permet d'éliminer le dispositif de mesure précité, la mesure s'effectuant directement à partir du dispositif de visée. 



   L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité. 



   D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins qui illustrent le procédé susdit et qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation particulières du dispositif suivant l'invention. 



   La figure 1 est une vue schématique, en perspective, illustrant le procédé de détection suivant l'invention, ainsi que le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. 



   La figure 2 est une vue schématique partielle, en perspective, correspondant à la figure 1 et montrant deux variantes du détecteur représenté à ladite figure 1. 



   Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues. 



   Le procédé de détection de l'invention est expliqué ci-après, à titre d'exemple, dans le cas d'une mesure de l'arcure d'un canon 1 (figure 1) d'un char (non représenté en détail) et/ou de toute déformation qui peut intervenir dans la 

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 cinématique du canon 1, à savoir dans l'affût et/ou la tourelle (non représentés) du char ainsi que dans le dispositif de visée 2 de ce dernier. 



   Suivant l'invention, on utilise pour ladite mesure, en combinaison, un détecteur 3 de rayonnement infrarouge, que l'on refroidit, et une surface réfléchissante 4 que l'on fixe, dans le cas du présent exemple, à proximité de la bouche 5 du canon 1 pour qu'elle soit tournée vers le détecteur 3 de façon à renvoyer à celui-ci sa propre image qu'il peut ainsi capter. Cette image et les positions de celle-ci peuvent alors être exploitées comme cela est expliqué ci-après. 



   Dans le cas de l'exemple du char précité, suivant l'invention, le détecteur 3 de rayonnement infrarouge est avantageusement le détecteur du dispositif de visée 2 du canon 1 du char. 



   Dans le procédé de l'invention, on choisit de préférence la température de refroidissement du détecteur 3 pour qu'elle soit inférieure à celle des objets réfléchis par la surface réfléchissante 4. Cette température de refroidissement est avantageusement de l'ordre de-190 C afin de permettre une détection, avec bruit de fond réduit, dans la bande infrarouge des longueurs d'onde comprises entre 3 et 13 micromètres, soit pour une longueur d'onde de l'ordre de 10 micromètres, la bande précitée convenant en outre particulièrement bien dans le cas de la visée par rayonnement infrarouge. 



   Lorsque la surface réfléchissante 4 fixée à la bouche 5 du canon 1 est déplacée par celui-ci en fonction par exemple de l'arcure qu'il prend, on mesure avantageusement suivant l'invention, en amplitude, direction et sens, l'écart entre une position théorique 6 de l'image du détecteur 3 réfléchie sur la surface réfléchissante 4 et la position réelle 7 occupée par cette image, chaque fois vue par le détecteur 3 et par exemple affichée sur un moniteur 8 installé dans le char et raccordé au détecteur 3 par exemple par un dispositif de traitement 8'connu en soi. 

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   Dans le cas de l'exemple de la figure 1, on peut également mesurer ledit écart à l'aide de deux miroirs mobiles 9 et 10 agencés pour balayer le champ de vision devant un télescope   10'situé   sur le trajet du rayonnement infrarouge, et pour réfléchir dans une de leurs positions, simultanément l'un vers l'autre, le détecteur 3 et son image réfléchie par la surface réfléchissante 4. A cet effet, on peut, d'une part, mémoriser la position angulaire du chacun desdits miroirs 9 et 10 autour d'un axe vertical ou respectivement horizontal et correspondant à la position théorique précitée de l'image du détecteur 3 renvoyé à lui-même et, d'autre part, relever la position angulaire de chacun des miroirs 9 et 10 correspondant à la position réelle susdite de l'image.

   Ensuite on peut comparer, pour chacun des miroirs 9 et 10, les deux positions angulaires et en déduire ledit écart. Le télescope   10'sert   également à la détection de l'objectif 10", d'une manière connue. 



   L'homme de métier comprend qu'un seul miroir, par exemple le miroir 9 peut suffire si, outre qu'il peut pivoter autour d'un axe vertical, il peut également pivoter autour d'un axe horizontal et si l'on positionne le détecteur 3 à l'endroit du miroir 10. 



   Le procédé suivant l'invention peut être réalisé en utilisant (figure 2) un détecteur 3 comportant une matrice d'éléments de détection 11 (cette matrice pouvant être réduite à une ligne). Dans ce cas d'une matrice, on peut mesurer l'écart   13'entre   l'élément de détection 12 qui correspond à la position. théorique susdite de l'image et qui, à la figure 2, est sur une droite passant par le centre d'un objectif ou pupille 13 associée au détecteur 3 et perpendiculaire à la surface réfléchissante 4 dans sa position théorique, et l'élément de détection 14 qui correspond à la position réelle précitée de l'image, sur une droite passant par le même centre de l'objectif 13 et perpendiculaire à la même surface réfléchissante 4'dans sa position réelle. 



   Suivant l'invention, pour déterminer, parmi les élé- 

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 ments de détection 11, l'élément 14 dont on doit mesurer l'écart par rapport à l'élément de détection 12, on peut effectuer un balayage des divers éléments de détection 11. 



   Le dispositif de l'invention pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus comprend, dans le cas de l'exemple du char (figure 1), le détecteur 3 de rayonnement infrarouge précité, qui avantageusement est le détecteur du dispositif de visée 2 du char, des moyens de refroidissement (connus en soi et non représentés) de ce détecteur 3 et un agencement comprenant la surface réfléchissante 4 fixée par un support 15 près de la bouche 5 du canon 1, de manière à permettre de renvoyer au détecteur 3 sa propre image afin qu'il la capte. 



   Comme la surface réfléchissante peut se déplacer, par exemple en réponse à l'arcure du canon 1, le dispositif de l'invention comporte des moyens non représentés de mesure de l'écart, en amplitude, direction et sens, qui peut exister entre une position théorique de la surface réfléchissante 4 (par exemple pour une arcure nulle) et une position réelle de cette surface 4, par exemple pour une arcure à un moment donné avant un tir du canon 1, Ces moyens de mesure peuvent faire partie du système de visée et sont connus. 



   Dans le cas d'un détecteur 3 à élément de détection 16 unique (figure 1), le dispositif de l'invention comprend un système de balayage mécanique 17 qui peut comprendre deux miroirs mobiles 9 et 10, par exemple le miroir 9 étant mobile autour d'un axe vertical et le miroir 10 autour d'axe horizontal. Les miroirs 9 et 10 sont agencés pour réfléchir, dans une de leurs positions, simultanément et l'un vers l'autre, le détecteur 3 et la surface réfléchissante 4. Le système de balayage mécanique 17 est connu en soi et fait partie du dispositif de visée 2. 



   Dans le cas de l'élément de détection 16 unique, les moyens de refroidissement précités sont agencés pour refroidir cet élément de détection 16 dont l'image froide est utilisée pour être réfléchie par la surface réfléchissante 4. 



   Dans le cas d'un détecteur 3 comportant un objectif 13 

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 unique combiné à une matrice d'éléments de détection 11, les moyens de mesure précités sont agencés pour mesurer l'écart entre l'élément de détection 12 correspondant à la position théorique de la surface réfléchissante 4 et l'élément de détection 14 correspondant à la position réelle de la même surface 4. 



  De plus, le moyens de refroidissement sont agencés pour refroidir l'objectif ou pupille 13. 



   Dans le cas de la matrice d'éléments de détection   il,   le dispositif de l'invention peur comporter un dispositif de balayage électronique 18 des divers éléments de détection 11. Ce dispositif de balayage 18 est agencé de façon à déterminer l'élément de détection 14 dont on doit mesurer l'écart par rapport à l'élément de détection 12 correspondant à ladite position théorique et est connecté au moniteur 8 précité. 



   Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de cette invention. 



   C'est ainsi que l'invention peut être appliquée à des dispositifs d'alarme et/ou de surveillance, à rayonnement infrarouge, dont le détecteur est refroidi et qui comportent une surface réfléchissante telle que décrite.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de détection caractérisé en ce que l'on utilise en combinaison un détecteur (3) de rayonnement infrarouge que l'on refroidit et une surface réfléchissante (4) agencée pour permettre le renvoi au détecteur de son image afin qu'il capte celle-ci, et l'on choisit la température de refroidissement pour qu'elle soit inférieure à la température des objets réfléchis par la surface réfléchissante.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on refroidit le détecteur (3) à une température de l'ordre de-190 C afin de permettre la détection dans la bande infrarouge comprenant les longueurs d'onde de 3 à 13 micromètres.
3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, lorsque la surface réfléchissante (4) peut se déplacer, on mesure, en amplitude, direction et sens, l'écart entre la position théorique (6) de l'image du détecteur et la position réelle (7) occupée par cette image.
4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'on mesure l'écart à l'aide d'au moins un miroir mobile (9) agencé pour réfléchir, dans une de ses positions, simultanément et l'un vers l'autre le détecteur (3) et la surface réfléchissante (4) susdite.
5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise un détecteur (3) comportant une matrice d'éléments de détection (11) et en ce qu'on mesure l'écart entre l'élément de détection (12) correspondant à la position théorique susdite et l'élément de détection (14) correspondant à la position réelle précitée.
6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on effectue un balayage des divers éléments de détection (11) pour déterminer celui dont on doit mesurer l'écart avec l'élément de détection correspondant à la position théorique.
7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour mesurer l'arcure d'un <Desc/Clms Page number 8> canon (1) et/ou toute déformation intervenant dans la cinématique de ce dernier, à savoir affût, tourelle, dispositif de visée (2), on fixe la surface réfléchissante (4) précitée, à proximité de la bouche (5) du canon, pour qu'elle soit tournée vers le détecteur (3) susdit.
8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise, comme détecteur mesurant l'arcure et/ou la déformation susdites, le détecteur du dispositif de visée (2) du canon (1).
9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend le détecteur (3) de rayonnement infrarouge susdit, des moyens de refroidissement du détecteur et un agencement comprenant la surface réfléchissante (4) précitée fixée sur un support (15) de manière à permettre le renvoi au détecteur de son image afin qu'il puisse la capter.
10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que, lorsque la surface réfléchissante (4) peut se déplacer, il comprend des moyens de mesure de l'écart, en amplitude, direction et sens, existant entre la position théorique de la surface réfléchissante et la position réelle de cette dernière.
11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que, pour un détecteur (3) à élément de détection unique, celui-ci comprend au moins un système de balayage mécanique (17) comprenant au moins un miroir mobile (9) autour d'au moins un axe horizontal ou vertical et agencé por réfléchir, dans une de ses positions, simultanément et l'un vers l'autre, le détecteur (3) et son image réfléchie par la surface réfléchissante (4) susdite.
12. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que, pour un détecteur comportant un objectif unique (13) et une matrice d'éléments de détection (11), les moyens de mesure susdits sont agencés pour mesurer l'écart entre l'élément de détection correspondant à la position théorique (12) susdite <Desc/Clms Page number 9> et l'élément de détection correspondant à la position réelle (14) précitée, les moyens de refroidissement susdits étant agencés pour refroidir au moins ledit objectif (13).
13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de balayage électronique (18) des divers éléments de détection afin de déterminer celui dont on doit mesurer l'écart avec l'élément de détection (12) correspondant à la position théorique.
14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendication 9 à 13, caractérisé en ce que pour mesurer l'arcure d'un canon et/ou toute déformation intervenant dans la cinématique de ce dernier, à savoir affût, tourelle, dispositif de visée, le support (15) précité de la surface réfléchissante (4) est fixé sur un canon (1) à proximité de la bouche (5) de celui-ci.
15. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le détecteur précité est le détecteur de visée du canon.