EP0010480B1 - Manually assisted marking system for tracking a tarqet - Google Patents
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- EP0010480B1 EP0010480B1 EP79400712A EP79400712A EP0010480B1 EP 0010480 B1 EP0010480 B1 EP 0010480B1 EP 79400712 A EP79400712 A EP 79400712A EP 79400712 A EP79400712 A EP 79400712A EP 0010480 B1 EP0010480 B1 EP 0010480B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
- F41G5/08—Ground-based tracking-systems for aerial targets
Definitions
- the present invention relates to an assisted manual designation system for a device of the optical, or optronic radar tele-pointer type.
- This platform is itself mobile or not depending on whether the optical station is located on land or on board a ship.
- the servant moves on a platform 1, by his own means while keeping himself to a handrail 3 fixed on a seat 2.
- This seat is secured to the platform 1.
- a telescopic sight 5 is ensured in bearing about an azimuth axis AZ by a rotating part 4 interposed between this telescope 5 and the seat 2, and in elevation by the articulation 7 between the parts 4 and 5
- the operator whose eye is represented at 6 in line with the line of sight 8 shown in dotted lines, holds the handrail 3 with one hand and with the other directs the turret, formed by the parts 4 and 5, by means for example of a drive handle not shown in the figure.
- This type of system has a number of shortcomings common to all passive designation systems.
- an active designation system is such that the servant is driven by a part of the mobile tele-pointer in bearing, observes the objective on a television screen whose camera is directed according to the line of sight and has field and site speed controls actuating motors which drive the turret of the tele-pointer.
- the servant is stationary, observes a large portion of space by means of a wide-field television monitor and controls the turret of the tele-pointer by means of a desk.
- French patent 2,197,458 relating to a laser sight and computer for an anti-aircraft gun fire control device, relates to an active device as defined above.
- the servant installed in a seat secured to the gun platform which he must maneuver has at his disposal a control unit containing a viewfinder-laser-calculator assembly.
- the viewfinder includes a relatively complex optics which allows the servant to visually acquire an objective using a manual control, a joystick transmitting pivot orders in azimuth and site to a mirror belonging to the viewfinder. Therefore the viewfinder is fixed relative to the servant, himself installed in a fixed position on the platform. There is not, in this organization to take into account the movements that the servant is brought to make on his platform no more than the problem of its maintenance during these movements.
- One of the objects of the present invention is to provide an active system for designating a target by visual acquisition of the target by the servant through optical sighting means, a system benefiting from the inertial stability proper to active systems and taking account of all the movements that the servant is led to make by moving on his own on the platform of the system.
- a system for manual designation assisted by a target for a tele-pointer operated by a servant said tele-pointer being movable in azimuth around an axis of rotation perpendicular to a base, fixed to a platform.
- said system comprising optical sighting means and a site sensor carried by the tele-pointer and movable relative to the latter about an axis of rotation in site, manual control means, sighting means allowing the visual acquisition of the target, so-called well-aimed control means or automatic tracking of the target after its visual acquisition and means for holding the telepointer, is characterized in that the holding means consist of a handle fixed to the tele-pointer and on which the well-pointed button is placed, the manual control means of the sighting means being constituted by a handle secured to the sighting means and of axis parallel to the screw axis ée, the servant moving on the platform by his own means.
- the support 15 of the viewfinder of the optical station allowing the prior designation of the objective and the sensor 14 of the tele-pointer performing the automatic tracking from the moment when one activates the well-aimed signal, are mounted on the same turret 11 and are integral with each other so as to maintain the same line of sight, taking into account the distance from the objective.
- This turret 11 is movable in bearing about an axis AZ relative to its base 10, fixed on the reference platform not shown in the figure.
- the mobility in site of the sensor 14 and of the support 15 takes place around a journal 19 articulated on the turret 11 along a median axis which is the elevation axis EL.
- Two motors located inside the turret control the rotations in the direction of the turret and in elevation of the sensor 14 and support 15 assembly.
- This support 15 carries on its upper part a sight 16 and on its lower part a rod 17.
- the sight 16 is in the simplest case of the handlebar eyelet type as on a rifle.
- the rod 17 is fixed in such a way that it is parallel to the line of sight of the viewfinder 16.
- This rod comprises at its end a control handle 12, of the stiff type, known as “with sensations and with two directions.
- control sleeves there are two types of control sleeves: “displacement” sleeves and “sensation” sleeves; these have been described in the prior art and are well known to those skilled in the art. It should be remembered, however, that they deliver two voltages proportional to the force exerted on them by an operator, broken down into a system of two rectangular axes known as the privileged axes of the handle. Indeed the effort of the operator produces a small displacement of the handle which slightly deforms a membrane to which it is fixed perpendicularly. These deformations are measured for example by means of strain gauges arranged along the preferred axes of the handle.
- the handle 12 is fixed on the rod 17 so that one of its preferred axes is parallel to the axis EL. Its other preferred axis is then parallel to the so-called lateral axis which is a movable axis, linked to the telescopic sight in its rotation around the EL axis and merged with the azimuth axis when the elevation angle is zero , i.e. when the line of sight is horizontal.
- the handle 12 therefore delivers two signals proportional to the efforts of the servant along the axis EL and the lateral axis.
- a handle 13 on which there is a switch button 18 for sending the well-aimed signal to the automatic tracking device On the turret 11 is fixed a handle 13 on which there is a switch button 18 for sending the well-aimed signal to the automatic tracking device.
- the servant standing on the reference platform, holds the control handle 12 in his right hand, keeps himself at the turret thanks to the handle 13 which he holds with his left hand and follows the target with his eyes in the viewfinder 16.
- the servant is neither driven in elevation nor in elevation and must therefore follow the movement of the turret 11 around the azimuth axis, as in the system described above, the reflex movement aspect of which is therefore retained.
- the handle 13 and the handle 12 are substantially at the same height and the triangle formed by this handle 13, this handle 12 and the viewfinder 16 is not obtusangle.
- the handle 13 is located at a suitable distance from the azimuth of the reservoir so that the jolts due to the movements of the servant do not create excessive disturbing torques on the servo in the reservoir.
- the well-pointed switch button 18 when pushed, triggers a relay which disconnects the designation system of the turret drive motors 11 and triggers the automatic tracking device. Any action on the control stick 12 then has no effect on the orientation of the sensor 14 of the tele-pointer and of the support 15.
- FIG. 3 A block diagram of the control of the line of sight in elevation or lateral is shown in FIG. 3.
- the enslavement in site being structurally similar to that in lateral, the description is limited to only one of the two, for example the first city.
- This signal passes through an anti-drift device 20 and into a correction block 21 to serve as a setpoint for the second speed loop.
- This speed loop is similar to those used in the active designation systems of the prior art; it includes a switch 22, a corrector network 23, an amplifier stage 24 supplying a motor 25 controlling the rotation of the sensor 14 and of the support 15 of the viewfinder 16 around the axis EL. All of these parts 14, 15, 16 in rotation around the barrel-Ion 19 are represented by the load 27 which the motor 25 actuates through a reduction gear 26. The absolute angular speed of this load 27 is picked up by the sensor 28 to be subtracted from the setpoint signal in the adder 22.
- the absolute speed is the speed measured with respect to a fixed frame of reference. In the case where the reference platform is fixed, this absolute speed is equal to the speed relating to a reference frame linked to this platform and it suffices to use as a sensor 28 a tachymet generator. stick.
- the anti-drift device 20 makes it possible to compensate for the slow or false zero drifts presented by the control handle 12, which makes it possible to use a handle whose specifications are not too rigorous and at the same time significantly reduce the cost thereof. .
- This anti-drift device 20 shown in FIG. 4 schematically comprises a subtractor 200, a memory 201 and a double switch 202 interposed between them and actuated by the servant.
- the switch is in a “compensation” position, pad C, that is to say that it connects the output of memory 201 with the negative input of subtractor 200, the positive input permanently receives the signals delivered by the stick.
- This subtractor during the designation phase, therefore subtracts the value in memory from the signal delivered by the handle.
- the switch is in a “memory storage” position M, that is to say that it connects the input of the subtractor 200 to the input of the memory 201.
- the switch 202 of the device 20 it is advantageously possible to couple the switch 202 of the device 20 to an electrostatic detector fixed on the handle 12. If one is in a designation phase, the hand servant in contact with the handle and the detector sends a positive signal 203. In outside this phase the detector sends a zero signal. It then suffices to couple this detector to the reversing switch so that a positive signal from the first puts the second in the "compensation” position, while a zero signal puts it in the "storage” position.
- the correction block 21 shown in FIG. 5 comprises two circuits in series.
- This circuit acts as a selective threshold favoring the greatest efforts on the handle 12.
- the second circuit of the correction block 21 is a correction network 211 of the proportional-differentiator type for example; it improves the precision and speed of the ergonomic loop by filtering out the oscillations or jolts that the control stick 12 can present.
- the parameters of this network depend on the mechanical characteristics of the handle.
- the servant standing on the platform therefore has an optical station, the control of which is effected by reflex movements, similar to those necessary for the control of the optical station described under the prior art by adding to it the advantages specific to active systems, in particular inertial stability and the absence of physical effort to be provided due to the assisted control.
- system according to the invention makes it possible to separate the control from the sighting direction which is done with the right hand, from the grab handle as well as from the well-pointed control which is done with the left hand without having need to let go of this grab handle.
- Such a designation system is particularly suitable for the radar tele-pointer of an automatic system for tracking an air target.
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Description
La présente invention a trait à un système de désignation manuelle assistée pour un dispositif du genre télé-pointeur radar optique, ou optronique.The present invention relates to an assisted manual designation system for a device of the optical, or optronic radar tele-pointer type.
On sait que le fonctionnement des dispositifs de poursuite automatique radar ou optronique nécessite qu'on amène au préalable l'objectif dans le champ de ces dispositifs du genre télé- pointeurs entre autres. Cette opération, appelée désignation de l'objectif, est réalisée par un opérateur, ou servant, au moyen d'un poste optique comportant une lunette de visée montée sur une tourelle et possédant deux degrés de liberté, en site et en gisement par exemple, par rapport à une plate-forme de référence.It is known that the operation of automatic radar or optronic tracking devices requires that the objective be brought beforehand into the field of these devices of the pager type among others. This operation, called designation of the objective, is carried out by an operator, or serving, by means of an optical post comprising a telescopic sight mounted on a turret and having two degrees of freedom, in elevation and in bearing for example, compared to a reference platform.
Cette plate-forme est elle-même mobile ou non selon que le poste optique est situé à terre ou embarqué sur un navire.This platform is itself mobile or not depending on whether the optical station is located on land or on board a ship.
Le mode de fonctionnement est alors le suivant :
- - le servant oriente la lunette de visée dans la direction de l'objectif à désigner ; lorsque celui-ci est dans la ligne de mire du dispositif de visée, le servant envoie un signal dit « bien-pointé au dispositif de poursuite automatique qui prend alors en charge la poursuite proprement dite.
- - the servant directs the telescopic sight in the direction of the objective to be designated; when the latter is in the line of sight of the aiming device, the servant sends a so-called “well-aimed” signal to the automatic tracking device which then takes over the pursuit itself.
Les systèmes de désignation de cible peuvent être classés en deux catégories :
- - les systèmes passifs où la force physique du servant lui permet de déplacer la tourelle du télé-pointeur pour amener la cible dans la ligne de mire ;
- - les systèmes actifs où un moteur fournit l'énergie nécessaire au déplacement de la tourelle, le servant ne faisant que commander ce moteur.
- - passive systems where the physical strength of the servant allows him to move the turret of the tele-pointer to bring the target into line of sight;
- - active systems where a motor provides the energy necessary to move the turret, serving it only controlling this motor.
Dans un exemple de système passif de l'art antérieur représenté schématiquement sur la figure 1, le servant se déplace sur une plate- forme 1, par ses propres moyens en se maintenant à une main courante 3 fixée sur une assise 2. Cette assise est solidaire de la plate-forme 1.In an example of a passive system of the prior art shown diagrammatically in FIG. 1, the servant moves on a platform 1, by his own means while keeping himself to a handrail 3 fixed on a
La mobilité d'une lunette de visée 5 est assurée en gisement autour d'un axe azimut AZ par une pièce tournante 4 intercalée entre cette lunette 5 et l'assise 2, et en site par l'articulation 7 entre les pièces 4 et 5. L'opérateur dont l'oeil est représenté en 6 dans le prolongement de la ligne de mire 8 figurée en pointillé, se tient à la main courante 3 d'une main et de l'autre dirige la tourelle, constituée par les pièces 4 et 5, au moyen par exemple d'un manche d'entraînement non représenté sur la figure.The mobility of a
Ce type de système présente un certain nombre de défauts communs à tous les systèmes passifs de désignation.This type of system has a number of shortcomings common to all passive designation systems.
D'une part la lunette de visée du fait de son articulation selon les axes site, gisement et en raison des frottements mécaniques n'a pas de stabilité inertielle.On the one hand the telescopic sight because of its articulation along the axes site, deposit and due to mechanical friction has no inertial stability.
D'autre part on voit que pour une autre position 105 de cette lunette de visée, l'oeil du servant doit se déplacer pour venir en 106 sur la nouvelle ligne de mire 108. Ce déplacement, ainsi que ceux nécessités par la variation en gisement de la tourelle, implique pour le servant une gymnastique préjudiciable à l'efficacité de la visée. Seule une position de l'oeil du servant sur l'axe de rotation en site permettrait une immobilité relative, mais ce cas de figure est d'une réalisation difficile, du fait des articulations mécaniques nécessaires, et en tout état de cause augmenterait d'autant le défaut précédemment cité du manque de stabilité inertielle.On the other hand we see that for another position 105 of this telescopic sight, the servant's eye must move to come to 106 on the new line of sight 108. This displacement, as well as those required by the variation in field of the turret, implies for the servant a gymnastics prejudicial to the effectiveness of the aiming. Only a position of the servant's eye on the axis of rotation in elevation would allow relative immobility, but this scenario is difficult to achieve, due to the necessary mechanical joints, and in any event would increase by as much the aforementioned defect of the lack of inertial stability.
Un autre défaut des systèmes passifs est lié au fait même de l'entraînement manuel : l'opérateur qui n'est pas forcément dans de bonnes conditions, par exemple sur un bateau soumis au roulis et au tangage, risque de mal coordonner ses mouvements ; en particulier le fait d'actionner le signal de bien-pointé peut lui faire perdre la visée juste, au moment même où elle doit être réalisée parfaitement.Another defect in passive systems is linked to the very fact of manual training: the operator who is not necessarily in good conditions, for example on a boat subject to roll and pitch, risks poorly coordinating his movements; in particular the fact of actuating the signal of well-aimed can make him lose the right sight, at the very moment when it must be carried out perfectly.
Les systèmes de désignation actifs ont été élaborés dans le but de pallier ces défauts.Active designation systems have been developed to overcome these shortcomings.
Dans un exemple de réalisation de l'art antérieur, un système actif de désignation est tel que le servant est entraîné par une partie du télé-pointeur mobile en gisement, observe l'objectif sur un écran de télévision dont la caméra est dirigée selon la ligne de mire et dispose de commandes de vitesse gisement et site actionnant des moteurs qui entraînent la tourelle du télé-pointeur.In an exemplary embodiment of the prior art, an active designation system is such that the servant is driven by a part of the mobile tele-pointer in bearing, observes the objective on a television screen whose camera is directed according to the line of sight and has field and site speed controls actuating motors which drive the turret of the tele-pointer.
Dans un autre exemple de réalisation de système actif, le servant est immobile, observe une large portion d'espace au moyen d'un moniteur de télévision à grand champ et télécommande la tourelle du télé-pointeur par l'intermédiaire d'un pupitre.In another embodiment of an active system, the servant is stationary, observes a large portion of space by means of a wide-field television monitor and controls the turret of the tele-pointer by means of a desk.
Le brevet français 2 197 458 relatif à un viseur à laser et calculateur pour dispositif de conduite de tir de canon antiaérien, concerne un dispositif actif tel que défini précédemment. Le servant installé dans un siège solidaire de la plate-forme du canon qu'il doit manoeuvrer a à sa disposition une unité de commande contenant un ensemble viseur-laser-calculateur. Le viseur comprend une optique relativement complexe qui permet au servant d'acquérir visuellement un objectif à l'aide d'une commande manuelle, un manche à balai transmettant des ordres de pivotement en azimut et site à un miroir appartenant au viseur. De ce fait le viseur est fixe par rapport au servant, lui-même installé à poste fixe sur la plate-forme. Il n'y a pas, dans cette organisation à tenir compte des mouvements que le servant est amené à faire sur sa plate-forme pas plus que du problème de son maintien lors de ces mouvements.French patent 2,197,458 relating to a laser sight and computer for an anti-aircraft gun fire control device, relates to an active device as defined above. The servant installed in a seat secured to the gun platform which he must maneuver has at his disposal a control unit containing a viewfinder-laser-calculator assembly. The viewfinder includes a relatively complex optics which allows the servant to visually acquire an objective using a manual control, a joystick transmitting pivot orders in azimuth and site to a mirror belonging to the viewfinder. Therefore the viewfinder is fixed relative to the servant, himself installed in a fixed position on the platform. There is not, in this organization to take into account the movements that the servant is brought to make on his platform no more than the problem of its maintenance during these movements.
On notera de plus que dans tous les cas de systèmes actifs de l'art antérieur, existent des boucles de correction automatique en vitesse gisement et site de la tourelle du télé-pointeur qui permettent une stabilité inertielle. Selon que le télé-pointeur est à terre ou embarqué sur un navire, les capteurs de vitesse sont des génératrices tachymétriques ou des gyromètres de façon à compenser les mouvements de roulis, tangage dans le cas du navire.It will also be noted that in all cases of active systems of the prior art, there are automatic correction loops in bearing speed and site of the telepointer turret which allow inertial stability. Depending on whether the tele-pointer is on land or on board a ship, the speed sensors are generat these tachometers or gyros in order to compensate for the movements of roll, pitch in the case of the ship.
Par contre c'est toujours le servant qui commande la position de la tourelle. Du point de vue automatisme, on est amené à considérer une boucle de réglage de position commandée par le servant qui appréciant l'erreur de visée agit sur les commandes de façon à la réduire. Ainsi, une telle boucle de réglage est une boucle comprenant le servant dans son transfert en boucle ouverte. Une boucle électromécanique par contre est une boucle d'asservissement réalisée par des moyens électromécaniques.By cons it is always the servant who controls the position of the turret. From the automation point of view, we are led to consider a position adjustment loop controlled by the servant who appreciates the aiming error acts on the controls so as to reduce it. Thus, such an adjustment loop is a loop comprising the servant in its transfer in open loop. An electromechanical loop on the other hand is a control loop produced by electromechanical means.
Or les systèmes actifs de désignation de l'art antérieur, qui utilisent par exemple des écrans de télévision et des pupitres de commande mécaniquement indépendants de la tourelle, nécessitent un apprentissage poussé pour le servant car les différents mouvements que celui-ci doit effectuer ne sont pas réflexes.However, the active designation systems of the prior art, which use, for example, television screens and control panels that are mechanically independent of the turret, require extensive learning for the servant because the different movements that the latter must perform are not not reflexes.
L'importance de cet aspect réflexe des mouvements du servant est grande car la désignation de la cible doit être rapide, cette cible étant par exemple un avion ; dans ces conditions l'utilisation d'une séquence de gestes appris représente une perte d'efficacité par rapport à l'utilisation des mouvements réflexes naturels.The importance of this reflex aspect of the servant's movements is great because the designation of the target must be rapid, this target being for example an airplane; in these conditions the use of a sequence of learned gestures represents a loss of efficiency compared to the use of natural reflex movements.
Un des objets de la présente invention est de réaliser un système actif de désignation d'une cible par acquisition visuelle de la cible par le servant à travers des moyens de visée optique, système bénéficiant de la stabilité inertielle propre aux systèmes actifs et tenant compte de tous les mouvements que le servant est amené à faire en se déplaçant par ses propres moyens sur la plateforme du système.One of the objects of the present invention is to provide an active system for designating a target by visual acquisition of the target by the servant through optical sighting means, a system benefiting from the inertial stability proper to active systems and taking account of all the movements that the servant is led to make by moving on his own on the platform of the system.
Suivant l'invention, un système de désignation manuelle assistée d'une cible pour un télé-pointeur manoeuvré par un servant, ledit télé-pointeur étant mobile en azimut autour d'un axe de rotation perpendiculaire à un socle, fixé à une plate- forme, ledit système comportant des moyens de visée optique et un capteur site portés par le télé-pointeur et mobiles par rapport à celui-ci autour d'un axe de rotation en site, des moyens de commande manuels, des moyens de visée permettant l'acquisition visuelle de la cible, des moyens de commande dits de bien-pointé ou de mise en poursuite automatique de la cible après son acquisition visuelle et des moyens de maintien du servant au télé-pointeur, est caractérisé en ce que les moyens de maintien sont constitués par une poignée fixée au télé-pointeur et sur laquelle est disposé le bouton de bien-pointé, les moyens de commande manuels des moyens de visée étant constitués par un manche solidaire des moyens de visée èt d'axe parallèle 'à l'axe de visée, le servant se déplaçant sur la plateforme par ses propres moyens.According to the invention, a system for manual designation assisted by a target for a tele-pointer operated by a servant, said tele-pointer being movable in azimuth around an axis of rotation perpendicular to a base, fixed to a platform. form, said system comprising optical sighting means and a site sensor carried by the tele-pointer and movable relative to the latter about an axis of rotation in site, manual control means, sighting means allowing the visual acquisition of the target, so-called well-aimed control means or automatic tracking of the target after its visual acquisition and means for holding the telepointer, is characterized in that the holding means consist of a handle fixed to the tele-pointer and on which the well-pointed button is placed, the manual control means of the sighting means being constituted by a handle secured to the sighting means and of axis parallel to the screw axis ée, the servant moving on the platform by his own means.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à l'aide des figures qui représentent :
- la figure 1, le schéma d'un système passif de désignation ;
- la figure 2, un télé-pointeur équipé du sys- . tème de désignation selon l'invention ;
- les figures 3, 4, 5, le schéma bloc d'un tel système avec des détails de certains circuits.
- Figure 1, the diagram of a passive designation system;
- Figure 2, a tele-pointer equipped with the sys-. designation label according to the invention;
- Figures 3, 4, 5, the block diagram of such a system with details of certain circuits.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, le support 15 du viseur du poste optique permettant la désignation préalable de l'objectif et le capteur 14 du télé-pointeur effectuant la poursuite automatique à partir de l'instant où l'on actionne le signal de bien-pointé, sont montés sur une même tourelle 11 et sont solidaires l'un de l'autre de façon à conserver la même ligne de mire, compte tenu de la distance de l'objectif.In the embodiment shown in FIG. 2, the
Cette tourelle 11 est mobile en gisement autour d'un axe AZ par rapport à son socle 10, fixé sur la plate-forme de référence non représentée sur la figure. La mobilité en site du capteur 14 et du support 15 se fait autour d'un tourillon 19 articulé sur la tourelle 11 selon un axe médian qui est l'axe élévation EL. Deux moteurs situés à l'intérieur de la tourelle commandent les rotations en gisement de la tourelle et en site de l'ensemble capteur 14 et support 15.This
Ce support 15 porte sur sa partie supérieure un viseur 16 et sur sa partie inférieure une tige 17. Le viseur 16 est dans le cas le plus simple du type oeilleton guidon comme sur un fusil. La tige 17 est fixée de telle façon qu'elle est parallèle à la ligne de mire du viseur 16. Cette tige comporte à son extrémité un manche de commande 12, du type raide, dit « à sensations et à deux directions.This
On rappelle qu'il existe deux types de manches de commandes : les manches « à déplacements et les manches « à sensations » ; ces derniers ont été décrits dans l'art antérieur et sont bien connus de l'homme de l'art. On rappelle cependant qu'ils délivrent deux tensions proportionnelles à l'effort exercé sur eux par un opérateur, décomposé selon un système de deux axes rectangulaires dits axes privilégiés du manche. En effet l'effort de l'opérateur produit un petit déplacement du manche qui déforme légèrement une membrane à laquelle il est fixé perpendiculairement. Ces déformations sont mesurées par exemple au moyen de jauges de contrainte disposées selon les axes privilégiés du manche.It will be recalled that there are two types of control sleeves: “displacement” sleeves and “sensation” sleeves; these have been described in the prior art and are well known to those skilled in the art. It should be remembered, however, that they deliver two voltages proportional to the force exerted on them by an operator, broken down into a system of two rectangular axes known as the privileged axes of the handle. Indeed the effort of the operator produces a small displacement of the handle which slightly deforms a membrane to which it is fixed perpendicularly. These deformations are measured for example by means of strain gauges arranged along the preferred axes of the handle.
Le manche 12 est fixé sur la tige 17 de façon que l'un de ses axes privilégiés soit parallèle à l'axe EL. Son autre axe privilégié est alors parallèle à l'axe dit de latéral qui est un axe mobile, lié à la lunette de visée dans sa rotation autour de l'axe EL et confondu avec l'axe azimut quand l'angle de site est nul, c'est-à-dire quand la ligne de visée est horizontale. Le manche 12 délivre donc deux signaux proportionnels aux efforts du servant selon l'axe EL et l'axe latéral.The
Sur la tourelle 11 est fixée une poignée 13 sur laquelle se trouve un bouton commutateur 18 permettant d'envoyer le signal de bien-pointé au dispositif de poursuite automatique. Le servant, debout sur la plate-forme de référence, tient dans sa main droite le manche de commande 12, se maintient à la tourelle grâce à la poignée 13 qu'il tient de sa main gauche et suit la cible des yeux dans le viseur 16. Le servant n'est entraîné ni en gisement ni en site et doit donc suivre le déplacement de la tourelle 11 autour de l'axe azimut, comme dans le système décrit plus haut dont on conserve donc l'aspect mouvement réflexe. Pour la commodité du fonctionnement, la poignée 13 et le manche 12 sont sensiblement à la même hauteur et le triangle formé par cette poignée 13, ce manche 12 et le viseur 16 n'est pas obtusangle.On the
La poignée 13 est située à une distance conve- .nable de l'axe AZ de gisement pour que les à-coups dus aux mouvements du servant ne créent pas de couples perturbateurs excessifs sur l'asservissement en gisement.The
Le bouton commutateur 18 de bien-pointé, lorsqu'il est poussé, déclenche un relais qui déconnecte le système de désignation des moteurs d'entraînement de la tourelle 11 et déclenche le dispositif de poursuite automatique. Une action quelconque sur le manche de commande 12 n'a alors plus aucun effet sur l'orientation du capteur 14 du télé-pointeur et du support 15.The well-pointed
Un schéma-bloc de l'asservissement de la ligne de visée en site ou en latéral est représenté sur la figure 3. L'asservissement en site étant semblable structurellement à celui en latéral on limite la description à un seul des deux, par exemple le premier cité.A block diagram of the control of the line of sight in elevation or lateral is shown in FIG. 3. The enslavement in site being structurally similar to that in lateral, the description is limited to only one of the two, for example the first city.
Cet asservissement comporte deux boucles principales :
- - la boucle pour laquelle le signal de contre- réaction est immatériel (40) et est constitué de l'appréciation faite par le servant de la position de la cible par rapport à la ligne de visée. Celui-ci appuie avec plus ou moins de force sur le manche 12 pour ramener la ligne sur la cible ;
- - les boucles électromécaniques qui sont internes à la précédente et dont la grandeur de consigne est constituée des tensions issues du manche de commande. Les signaux de contre- réaction de ces boucles 29 sont issus de capteurs de vitesse absolue solidaires de la ligne de visée.
- - The loop for which the feedback signal is immaterial (40) and consists of the assessment made by the servant of the position of the target relative to the line of sight. The latter presses with more or less force on the
handle 12 to bring the line back to the target; - - the electromechanical loops which are internal to the previous one and whose setpoint quantity is made up of the voltages from the control stick. The feedback signals from these loops 29 come from absolute speed sensors secured to the line of sight.
Le servant 30, dont l'action est représentée par la ligne en pointillé 301 estime au moyen de son oeil 302, l'écart entre la cible et la ligne de visée et exerce au moyen de sa main 303, un effort sur le manche 12 qui délivre, comme on l'a vu plus haut, un signal polarisé proportionnel à l'effort appliqué dans la direction haut-bas, visant à obtenir un mouvement de site, sans qu'il y ait déplacement sensible au manche 12 par rapport à son support 17.The
Ce signal passe dans un dispositif antidérive 20 et dans un bloc de correction 21 pour servir de consigne à la deuxième boucle de vitesse.This signal passes through an
Cette boucle de vitesse est similaire à celles utilisées dans les systèmes actifs de désignation de l'art antérieur ; elle comprend un commutateur 22, un réseau correcteur 23, un étage amplificateur 24 alimentant un moteur 25 commandant la rotation du capteur 14 et du support 15 du viseur 16 autour de l'axe EL. L'ensemble de ces pièces 14, 15, 16 en rotation autour du touril-Ion 19 est figuré par la charge 27 que le moteur 25 actionne au travers d'un réducteur 26. La vitesse angulaire absolue de cette charge 27 est captée par le capteur 28 pour être soustraite au signal de consigne dans le sommateur 22.This speed loop is similar to those used in the active designation systems of the prior art; it includes a
On rappelle que la vitesse absolue est la vitesse mesurée par rapport à un référentiel fixe. Dans le cas où la plate-forme de référence est fixe, cette vitesse absolue est égale à la vitesse relative à un référentiel lié à cette plate-forme et il suffit d'utiliser comme capteur 28 une génératrice tachymé- . trique.It is recalled that the absolute speed is the speed measured with respect to a fixed frame of reference. In the case where the reference platform is fixed, this absolute speed is equal to the speed relating to a reference frame linked to this platform and it suffices to use as a sensor 28 a tachymet generator. stick.
Dans le cas où la plate-forme est mobile, par exemple embarquée sur un navire, il est nécessaire d'utiliser un gyromètre comme capteur 28.In the case where the platform is mobile, for example on board a ship, it is necessary to use a gyrometer as
Le dispositif anti-dérive 20 permet de compenser les dérives lentes ou faux zéros que présente le manche de commande 12, ce qui permet d'utiliser un manche dont les spécifications ne sont pas trop rigoureuses et par la même d'en abaisser sensiblement le coût.The
Ce dispositif anti-dérive 20 représenté sur la figure 4 comprend schématiquement un soustracteur 200, une mémoire 201 et un double interrupteur 202 intercalé entre eux et actionné par le servant.This
Lors de la phase de désignation, l'interrupteur est dans une position de «compensation », plot C, c'est-à-dire qu'il connecte la sortie de la mémoire 201 avec l'entrée négative du soustracteur 200 dont l'entrée positive reçoit en permanence les signaux délivrés par le manche. Ce soustracteur, durant la phase de désignation, soustrait donc la valeur en mémoire au signal délivré par le manche.During the designation phase, the switch is in a “compensation” position, pad C, that is to say that it connects the output of
En dehors de la phase de désignation, l'interrupteur est dans une position de « mise en mémoire » M, c'est-à-dire qu'il connecte l'entrée du soustracteur 200 à l'entrée de la mémoire 201.Outside the designation phase, the switch is in a “memory storage” position M, that is to say that it connects the input of the
On peut avantageusement coupler l'interrupteur 202 du dispositif 20 à un détecteur électrostatique fixé sur le manche 12. Si on est dans une phase de désignation, le servant a sa main en contact avec le manche et le détecteur envoie un signal positif 203. En dehors de cette phase le détecteur envoie un signal nul. Il suffit alors de coupler ce détecteur à l'interrupteur inverseur de façon qu'un signal positif du premier mette le second en position de « compensation », tandis qu'un signal nul le met en position de « mise en mémoire ».It is advantageously possible to couple the
Le bloc de correction 21 représenté sur la figure 5 comprend deux circuits en série.The
Le premier circuit est une non-linéarité 210 de type impair réalisant sensiblement la fonction y = klx3 + k2x où x est son entrée, y sa sortie et k1 et k2 des constantes arbitraires. Ce circuit agit comme un seuil sélectif privilégiant les efforts les plus importants sur le manche 12.The first circuit is a non-linearity 210 of odd type substantially realizing the function y = k l x 3 + k 2 x where x is its input, y its output and k 1 and k 2 of the arbitrary constants. This circuit acts as a selective threshold favoring the greatest efforts on the
Le second circuit du bloc de correction 21 est un réseau correcteur 211 de type proportionnel- différentiateur par exemple ; il permet d'améliorer la précision et la rapidité de la boucle ergonomique en filtrant les oscillations ou les à-coups que peut présenter le manche de commande 12. Les paramètres de ce réseau dépendent des caractéristiques mécaniques du manche.The second circuit of the
Le servant debout sur la plate-forme dispose donc d'un poste optique dont la commande se fait par des mouvemets réflexes, semblables à ceux nécessaires à la commande du poste optique décrit au titre de l'art antérieur en y ajoutant les avantages propres aux systèmes actifs, en particulier la stabilité inertielle et l'absence d'efforts physiques à fournir du fait de la commande assistée.The servant standing on the platform therefore has an optical station, the control of which is effected by reflex movements, similar to those necessary for the control of the optical station described under the prior art by adding to it the advantages specific to active systems, in particular inertial stability and the absence of physical effort to be provided due to the assisted control.
De plus, le système suivant l'invention permet de séparer la commande de la direction de visée qui se fait de la main droite, de la poignée de maintien ainsi que de la commande de bien-pointé qui se fait de la main gauche sans avoir besoin de lâcher cette poignée de maintien.In addition, the system according to the invention makes it possible to separate the control from the sighting direction which is done with the right hand, from the grab handle as well as from the well-pointed control which is done with the left hand without having need to let go of this grab handle.
Un tel système de désignation est particulièrement adapté au télé-pointeur radar d'un système de poursuite automatique d'une cible aérienne.Such a designation system is particularly suitable for the radar tele-pointer of an automatic system for tracking an air target.
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