CH637207A5

CH637207A5 - Fusee electronique pour projectiles.

Info

Publication number: CH637207A5
Application number: CH425380A
Authority: CH
Inventors: Roger Beuchat
Original assignee: Mefina Sa
Priority date: 1980-06-02
Filing date: 1980-06-02
Publication date: 1983-07-15
Also published as: US4413563A; BE888977A; SE8103383L; ES8203504A1; NO811817L; ATA241681A; DK239381A; NL8102597A; DE3122447A1; IT8167744A0; FI811622L; FR2483597A1; GB2079089A; ES502646A0

Description

L'invention se rapporte aux fusées électroniques pour projectiles, munies d'un émetteur d'un signal radar émis sous la forme d'un faisceau orienté vers l'avant du projectile.

Les fusées connues de ce genre sont principalement destinées à commander la mise à feu du projectile lorsque celui-ci arrive à une distance déterminée de son but. Les fusées connues à ce jour ne permettent pas d'assurer dans tous les cas une mise à feu à une distance précise du but. En effet, leur fonctionnement est fondé sur un des effets suivants:

1. l'effet Doppler,

2. l'effet d'écho, c'est-à-dire la réflexion d'une onde électromagnétique émise,

3. l'effet d'écho additionné à l'effet Doppler, et

4. l'utilisation de la modulation de fréquence d'un faisceau radar.

Le brevet allemand DE N° 2804437 décrit une telle fusée munie d'un émetteur-récepteur d'un signal radar et comportant au moins deux éléments piézo-électriques générateurs d'une tension d'alimentation, arrangés de façon symétrique par rapport à l'axe de giration de la fusée. La tension à la sortie des éléments piézo-électriques comporte une composante alternative qui est séparée et utilisée pour la modulation de l'émetteur, permettant ainsi de protéger la fusée contre l'action d'émetteurs de brouillage.

Le fonctionnement de ces fusées est cependant incertain, car il est perturbé par différents facteurs, tels que les conditions atmosphériques ainsi que par des ondes de différentes natures. Si l'on veut réaliser une fusée dont la mise à feu est déclenchée par la proximité d'un but dont la nature peut varier de la terre ferme à une surface d'eau ou de neige, la fusée devient excessivement sensible et peut provoquer la mise à feu lorsqu'elle se rapproche de vapeur d'eau, de brouillard, de pluie ou de grêle, ou encore lorsqu'elle reçoit un rayonnement de fréquence radar.

La présente invention a pour but de fournir une fusée de proximité dont le fonctionnement ne dépend pratiquement pas de la nature du but et qui n'est pas perturbé par des conditions atmosphériques particulières, ni par des ondes électromagnétiques.

A cet effet, la fusée selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend:

— des moyens de détection de l'effet Doppler sur le signal radar,

— des moyens pour moduler l'émetteur du signal radar par au moins une fréquence différente de celle de l'émission,

— des moyens d'envoi d'au moins une impulsion de modulation, rendus actifs par l'apparition de l'effet Doppler,

— des moyens d'analyse du signal modulé,

— des moyens de mise à feu rendus actifs lorsque l'analyse du signal modulé répond à des conditions prédéterminées.

Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, le schéma bloc d'une forme d'exécution de la fusée objet de l'invention.

La fusée comprend un émetteur d'un signal radar d'une fréquence par exemple de l'ordre de 10 GHz. Cet émetteur est constitué par un module à effet Doppler qui comprend, de façon connue, une cavité résonnante 1 excitée par une diode Gunn 2 (Gunn diode). Cette cavité résonnante est associée à une antenne directrice 3 disposée de façon à diriger le signal radar sous la forme d'un faisceau relativement étroit et dirigé vers l'avant du projectile. L'alimentation de la diode 2 se fait par une ligne 4 reliée à une source ALM de courant continu incorporée au projectile. La liaison entre la ligne 4 et la diode 2 est réalisée par une résistance R24.

Comme on le sait, les modules Doppler sont sensibles aux ondes réfléchies vers la cavité résonnante 1 par un objet en mouvement relatif par rapport à cette cavité. La composante de la vitesse de ce mouvement qui est orientée vers la cavité provoque un glissement de la fréquence radar proportionnel à cette composante. Pour une fréquence radar de l'ordre de 10 GHz, ce glissement est d'environ 67 Hz pour une vitesse de rapprochement ou d'éloignement de 1 m/s.

La différence entre la fréquence émise et la fréquence reçue constitue le signal Doppler, ce signal étant transmis par un condensateur Cl8 et un amplificateur Al à un circuit électronique 5 de détection, d'analyse et de commande. Ce circuit 5 est associé à divers circuits auxiliaires, notamment à un circuit horloge T, un circuit phase looked loops PLL, un détecteur de phase piloté PHS, un dispositif arithmétique logique UAL, un dispositif piézo-électrique de sécurité SAC et à des circuits connus d'alimentation ALM, de transmission de feu TMF, de sécurité mécanique SEC et d'autodes-truction ATO. Le circuit 5 comprend encore deux entrées SSCH et SVAR recevant de la cavité résonnante 1 un signal d'une diode Schottky et un signal d'une diode Varactor, après amplification dans des amplificateurs A2 et A3.

Le circuit 5 commande un interrupteur électronique SW permettant de brancher deux oscillateurs Fl et F2 donnant respectivement des signaux hautes fréquences différents sur un modulateur MOD, agissant par une résistance RI sur la diode Gunn 2. Le circuit 5 envoie aussi un signal de commande sur un amplificateur programmable ACR dont une entrée est reliée à la ligne 4 d'alimentation par une résistance réglable P4.

La fusée décrite est destinée à équiper de préférence un obus de mortier et fonctionne de la façon suivante:

Au départ du coup, la source d'alimentation est chargée par tout dispositif approprié, mais la tension n'est appliquée à la diode Gunn 2 qu'après le fonctionnement de la sécurité piézo-électrique SAC. Cette dernière est du type à inertie; dès que l'obus a amorcé sa descente, la diode 2 est alimentée et l'ensemble décrit devient opérationnel.

Le rayonnement radar a une portée de quelques dizaines de mètres et, dès qu'un corps se trouve dans son champ, il produit un effet Doppler dont le signal est transmis au circuit 5. Ce dernier agit

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sur l'interrupteur SW pour commander une modulation de fréquence déterminée du rayonnement radar par l'oscillateur Fl. Le faisceau radar modulé à cette fréquence réagit de façon particulière en présence de vapeur d'eau, de sorte que, si l'effet Doppler est produit par un nuage, on obtient par la diode Schottky un signal ca- 5 ractéristique.

Ensuite, le circuit 5 commande la modulation du faisceau radar par l'oscillateur F2 d'une fréquence différente. Cette fréquence de modulation n'est pas sensible aux effets de la vapeur d'eau, de sorte que pour cette modulation on obtient un écho seulement si le fais- io ceau radar frappe un objet relativement solide. Si aucun écho n'est reçu, le circuit 5 commande une répétition de ces deux modulations successives aussi longtemps que le signal Doppler persiste.

Si l'obus a traversé une nappe de brouillard, l'effet Doppler cesse s'il n'y a plus d'objet dans le champ sensible du faisceau radar et la 15 fusée est à nouveau en position d'attente. Dès qu'un signal Doppler parvient au circuit 5, les opérations décrites se reproduisent. Lorsqu'un objet relativement solide se trouve dans le faisceau radar, un signal fourni par la diode Varactor est obtenu sur l'entrée SVAR du circuit 5 et est analysé par ce dernier au moyen des circuits PLL et PHS. Ce signal peut être produit soit par l'approche du but choisi, soit par des causes étrangères à ce but, par exemple des échos sur des gouttes de pluie, des grêlons, des oiseaux, etc. Suivant le cas, le signal émis par la diode Varactor présente diverses caractéristiques qui sont analysées par le circuit 5. Si cette analyse montre que les échos ne sont pas dus à l'approche du but, le circuit de transmission de feu TMF est bloqué et la surveillance et l'analyse par le circuit 5 se poursuivent séquentiellement. Par contre, dès que l'analyse du signal émanant de la diode Varactor montre que l'obus se rapproche d'une surface relativement solide et grande, telle que terre, eau,

neige, le circuit 5 mesure la distance séparant l'obus de cette surface, cela notamment au moyen de l'horloge T et du circuit arithmétique logique UAL. Lorsque la distance mesurée correspond à celle pour laquelle on désire l'explosion de l'obus, distance qui a ét introduite au préalable sous forme codée, le circuit 5 commande la mise à feu par le circuit TMF.

R

1 feuille dessins

Claims

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1. Fusée électronique pour projectiles, munie d'un émetteur d'un signal radar émis sous la forme d'un faisceau orienté vers l'avant du projectile, caractérisée en ce qu'elle comprend:

— des moyens de détection de l'effet Doppler sur le signal radar,

— des moyens d'analyse du signal modulé,

2. Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour moduler le signal radar par plusieurs fréquences et des moyens pour analyser l'effet produit sur le signal radar modulé par des corps extérieurs pouvant se trouver dans le faisceau radar.

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REVENDICATIONS

3. Fusée selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de modulation sont agencés de façon à moduler en fréquence le signal radar successivement par au moins deux signaux de fréquences différentes, au moins un de ces signaux étant constitué par des trains successifs d'impulsions.

4. Fusée selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'analyse sont reliés à des moyens de commande, agencés de façon telle que, dès que l'analyse de l'effet produit sur le signal radar ne correspond pas auxdites conditions prédéterminées, les moyens de commande déclenchent un nouveau cycle de modulation du signal radar par lesdits signaux.

5. Fusée électronique pour projectiles selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens permettant de déterminer que le sommet de la trajectoire a été dépassé.