EP0953140A1 - Dispositif apte a determiner la direction d'une cible dans un repere predefini - Google Patents

Dispositif apte a determiner la direction d'une cible dans un repere predefini

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EP0953140A1
EP0953140A1 EP98903080A EP98903080A EP0953140A1 EP 0953140 A1 EP0953140 A1 EP 0953140A1 EP 98903080 A EP98903080 A EP 98903080A EP 98903080 A EP98903080 A EP 98903080A EP 0953140 A1 EP0953140 A1 EP 0953140A1
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EP
European Patent Office
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sighting
target
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function
registration
Prior art date
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EP98903080A
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German (de)
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EP0953140B1 (fr
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Bernard Alhadef
Guy Philibert
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Sofresud
Original Assignee
Direction General pour lArmement DGA
Sofresud
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Publication date
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Publication of EP0953140A1 publication Critical patent/EP0953140A1/fr
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Publication of EP0953140B1 publication Critical patent/EP0953140B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/06—Aiming or laying means with rangefinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/02—Aiming or laying means using an independent line of sight

Definitions

  • the present invention relates to the field of aiming or pointing devices. It relates more particularly to a device capable of determining the direction of a target in a predefined reference frame, device of the type comprising sighting means and means for processing signals from the sighting means, these processing means being able to determining the direction between the aiming means and the target and transmitting them to viewing means or to external means.
  • patent EP557591 describes a device capable of determining the orientation of a body with respect to a reference orientation, and comprises a mobile orientation unit and a reference sensor unit, each of 'between them comprising a three-axis gyroscopic unit, a calculation unit receiving the measurement values of the aforementioned units, and an output unit.
  • Such devices exist and use magnetic field sensors.
  • binoculars sold under the LEICA brand, are able to determine the site and the azimuth of a target and give complete satisfaction when used in free space.
  • LEICA brand are able to determine the site and the azimuth of a target and give complete satisfaction when used in free space.
  • their use is not possible in an environment with magnetic disturbances.
  • Other devices consist in analyzing electrostatic or even electromagnetic fields and, by reading their mapping, in determining the position and the direction of a target.
  • the devices are satisfactory in perfectly known and small environments. They are however heavy to implement and do not support modifications of the electrical environment.
  • the patent US Pat. No. 4,012,989 is known which describes a helicopter comprising a device for determining the direction of a target with a view to directing a mobile weapon system.
  • the device for determining the direction of a target comprises a mobile aiming member provided with two integrated inertial gyroscope, registration means secured to the helicopter provided with two gyroscopes and means for controlling the direction of the weapon based on the information provided by the gyroscopes.
  • the registration means are used to block the four gyroscopes in a first reference position to define a reference. When the sighting means are released from the registration means, the four gyroscopes are released.
  • the pair of gyroscope integrated into the registration means then rotates according to the movements of the helicopter.
  • the pair of gyroscope integrated into the aiming member rotates according to the movements of the helicopter and the movements of the shooter handling the aiming member.
  • the weapon is directed in real time towards the target according to the difference in rotation between the two pairs of gyroscopes.
  • This device has many drawbacks.
  • the shooter is obliged to maneuver the aiming means permanently towards the target, and this until the firing of the weapon system which limits the firing capabilities and makes the helicopter vulnerable in the event of the presence of several targets.
  • the two gyroscopes of the aiming means transmit to the processing means successions of signal variations leading to an accumulation of measurement error which affects the accuracy of the determination of the target direction.
  • One of the aims of the invention is to propose a light and handy device, capable of determining, precisely and quickly, the site and the azimuth of a target and usable whatever the type of environment.
  • the proposed solution is a device capable of determining the direction of a target in a predefined reference frame and of the type comprising aiming means, means for resetting these aiming means and means for processing signals from the aiming means, these processing means being capable of determining values representative of the direction between the aiming means and the target and of transmitting them to viewing means or to external means, device characterized in that the aiming means comprise a aiming, three gyrometers arranged along three axes substantially perpendicular to each other and means for controlling the transmission to the viewing means or to the external means, values representative of the direction between the aiming means and the target.
  • the device comprises three optical gyrometers, for example with optical fiber.
  • the aiming means comprise elements capable of cooperating with elements of the registration means.
  • the first elements are constituted by three plates, one hollowed out by a cone, the second comprising a plane, while the other elements are constituted by spikes of conical shape.
  • the processing means comprise a source of electrical power and means for computing and managing information using software carrying out several functions.
  • the software performs three main functions:
  • the objective designation function which acquires the data from the sighting instrument and processes it in order to obtain the desired site and azimuth
  • the software also performs a function for displaying the operational state of the elements of the invention. It is also known that the values derived from gyroscopes derive, in particular in time and in temperature, and that their static and dynamic calibration is necessary.
  • the patents EP717264 and EP496172 describe methods for correcting gyrometric biases as well as the means for their implementation.
  • the first concerns the correction of gyrometric biases on an aircraft and the second, on a vehicle. In both cases, the gyroscopic calibration is carried out when the aircraft or the vehicle is in the stationary position.
  • One of the aims of the invention is to propose a method for processing signals from gyroscopes which gives good results and does not require powerful signal processing means.
  • the solution consists in proposing a method of integration of the gyroscopic data consisting in carrying out successively, from the gyroscopic values obtained between time to and time t1, first calculations with complex modeling that cannot, taking into account the processing capacity of the processing means, operate in real time but gives precise results, then from the gyroscopic values obtained between time t1 and time t2, second calculations with modeling simplified and capable of being implemented in real time.
  • the software performs a function of correcting the drift of the gyros between two successive readjustments.
  • the sighting means comprise at least one temperature sensor.
  • FIG. 1 a diagram of the general means of the invention.
  • FIG. 2 shows sighting means according to the invention
  • FIG. 3 illustrates registration means according to the invention
  • the means of the invention presented in FIG. 1 include aiming means 10, registration means 20, signal processing means 30, display means 40, external means 50, 60.
  • the sighting means 10 comprise means 11 having the shape of a pistol.
  • the core 12 of the latter is a precision support of light material, for example machined aluminum, on which are positioned on the one hand a sighting member 13, and on the other hand along three axes substantially perpendicular to each other compared to the others, three optical gyroscopes 14-
  • these gyroscopes are fiber optic gyros. They make it possible to obtain high accuracy of measurements, their drift is low, they support rapid movements and can be used in any environment.
  • the sighting member 13 is constituted by a viewfinder of the C-More brand which projects an infinite crosshair, allowing you to aim without parallax error.
  • Ports are machined in the gun to house the electrical systems and the three measurement gyros.
  • the plans on which they are based, and which determine their axis of rotation are machined in order to ensure their perfect perpendicularity.
  • These sighting means further comprise transmission control means constituted by a switch 16 in the form of a gun trigger.
  • the registration means 20, shown in FIG. 3, are fixed to the ship and are composed of a support in the form of a rectangular box 21 comprising a cover 22 pivoting about an axis 23. This box contains a sheath 24 which matches the shape of the sighting means 10.
  • the internal surface of the face 22 has three fixed pins of conical shape 25 ⁇ , 252, 25 3 arranged so that each of them cooperates with one of the three removable plates fixed on the sighting means in order to ensure a very precise positioning of the latter in the registration means, the precision being able to be of the order of a hundredth of a degree or even higher.
  • These registration means further include a switch 26 indicating or not the presence of the sighting means 10.
  • the processing means 30 are portable and include a stabilized source of electrical power and means for calculating and managing information using software performing several functions.
  • the external means comprise on the one hand means 50 for measuring the attitude (heading, roll, pitch) of the ship, in this case a navigation center, and the latitude of the latter on the surface of the earth.
  • this information is transmitted to the means of the invention by the navigation means of the ship, in the form of data directly usable by the calculation means, by means of a transfer function to take account of the positioning of the central of navigation in relation to the registration means.
  • a weapon system 60 the aiming of which is controlled on the basis of the site and azimuth values determined by the means of the invention and of values specific to the weapon system and to its location on the ship.
  • a weapon system 60 the aiming of which is controlled on the basis of the site and azimuth values determined by the means of the invention and of values specific to the weapon system and to its location on the ship.
  • to designate the objective, and therefore determine the viewfinder-target direction it suffices to determine the attitude of the aiming instrument.
  • This attitude can be expressed in different benchmarks, depending on the needs of the system that will use the aiming information.
  • attitude calculation is broken down as follows:
  • the sighting means 10 are positioned in the registration support 20, their position is perfectly known in an absolute coordinate system knowing on the one hand the position of the registration support on the ship (6 degrees of freedom) and on the other hand the position of the ship in the geographical reference linked to its quiet point (course, roll, pitch and latitude).
  • This information is transmitted to the processing means 30 by the ship's navigation center.
  • the command to release the sighting means from its registration support 20 triggers the integration of the three incremental angles along each of the three axes linked to the sighting means 10.
  • This integration takes place in a Galilean coordinate system linked to the registration support 20, in the position where it was at the time of the extraction of the sighting means 10.
  • the attitude of the device is therefore known at all times with respect to this Galilean coordinate system .
  • attitude of the aiming means must be in accordance with the needs of external means 60.
  • this compliance requires two steps. The first consists in calculating the attitude of the sighting means in a geographical reference centered on the registration support 20, at the instant of use of the information. This calculation takes into account the Earth's rotation and the time elapsed since the last readjustment.
  • the second is to express the attitude in the exploitation benchmark, in this case the benchmark of the weapon system.
  • This reference may be located several tens of meters from the registration support, and therefore the parallax error may not be negligible, especially if the objects concerned are close, these objects being able to be swimmers or light boats. Knowing the operational need, the field of vision is divided into two areas. On the one hand, we consider the domain of positive (or weakly negative) sites, which cannot be floating goals. For these objects, a fixed distance of around 4,000 meters is used to correct the parallax. On the other hand, we consider the domain of negative sites, supposed to be floating goals. Knowing the altitude of the device relative to the sea, and knowing the aiming site (measured by the device), a simple trigonometric calculation allows to estimate the distance of the object, and it is this distance which is used as a basis to the calculation of parallaxes.
  • the aiming movements due to the operator's tremors in an environment which is both stressful and disturbed by the movements of the ship generate noise in the aiming information which can make operation difficult or even impossible.
  • This filtering can be of the low pass type or a KALMANN type filter so as to take into account the evolutions of the targets in a given template without having to lag behind.
  • the movement can be quite fast, and the incremental angles measured by the measurement system big enough, an adequate modeling allows to come back to the previous conditions.
  • the initial attitude is determined mechanically. Before any objective designation, the aiming instrument is at rest in the registration means, so that its position is known and reproducible. The precision of this position is acquired by three fixed positioning pins 25-
  • the positioning of the sighting means in the registration means is carried out in two stages.
  • the first consists in positioning the sighting means in the sheath 24: it constitutes a positioning that can be described as coarse while the second consists in positioning the sighting means by successively plugging in one of the three pins in the one of the three plates: positioning is thus obtained to the nearest hundredth of a degree.
  • precise positioning of the sighting means is performed automatically when the lid 22 of the box 21 is closed.
  • the mission of the software implemented by the processing means 30 is to process the raw data supplied by the sighting instrument, a device which allows the operator of the means according to the invention, by aiming at a target, to determine its site. and its azimuth.
  • This software performs the following four functions:
  • the objective designation function which acquires the data from the sighting instrument and processes it in order to obtain the desired site and azimuth
  • the transmission function which sends the azimuth - site data, for display on the display means and / or for control of the weapon system 60,
  • the objective designation function takes place permanently when the aiming instrument is in operational mode, that is to say outside of the registration support. It is necessary that the processing time of the gyroscopic data is minimal, for example of the order of a few milliseconds, in order to be able to process the maximum of data coming out of the gyrometers, and thus to best follow the evolution of the angle increments and angles which are deduced therefrom, in order to limit the error during processing. Depending on the size of the angle increments from the gyrometers, modeling is implemented to overcome as much as possible the commutative limits of rotations in space.
  • the input values required for this function are:
  • the output values are: - u, v, w: position vectors of the sighting instrument at time t in the absolute coordinate system of the registration support in to,
  • the integration of the gyrometric data is done in the absolute coordinate system of the registration support in to.
  • the treatment is ended by taking into account the earth's rotation which has been measured additionally by the gyrometers since the start of the treatment. For this, we place our in the absolute coordinate system of the registration support in t, instant of the aiming, then we deduce the site and the absolute azimuth of the aiming instrument with respect to the building.
  • the transmission function is very simple, since it consists in sending the calculated values of site and the azimuth in the absolute reference of the building at time t, towards a memory and towards the system of weapons and / or for affiohago on towards the display means for display.
  • This function is triggered by the passage of the switch 16 from the open position to the closed position. It is accompanied by the emission of an audible signal and / or a light signal and the display of positive information on the display means.
  • an automatic readjustment takes place periodically and the gyrometer drifts are analyzed both in time and in temperature. If, during processing, the switch opens, the current registration is canceled, and the values of the previous registration are taken into account.
  • the input values are: - the position of switch 24,
  • the output values are: to, uo, vo, wo the position vectors of the aiming instrument at to, as well as Du.
  • the processing of the input data is carried out as follows: The values of the heading K, the roll Rr and the pitch Ta of the building are acquired.
  • the position of the registration support relative to the building is entered as a parameter.
  • the calculations during processing are done in the absolute frame of the building (and the registration support) in to, instant of the last registration.
  • the purpose of registration is therefore to determine the new departure vectors of the integral in the absolute coordinate system of the registration support in to.
  • the site and the azimuth are calculated using the aiming vector determined by the gyrometric measurements and the integration during the operational mode. These values are compared with those calculated from the aiming vector determined by the navigation of the building and the known position of the aiming instrument when it is in its registration support.
  • the system status display function allows you to view the status of certain functions:
  • switch 16 closes, and the trigger variable goes from 0 to 1 on the screen.
  • the implementation of the means of the invention is carried out by an operator.
  • the latter sees a target, it removes the sighting means 10 from the registration means 20 then it points, using the sighting member 13, the means 10 towards the target and presses the switch 16 when it considers that they are correctly positioned in relation to the target. Consequently, the means 30 calculate the site and the azimuth of the target and transmit these values to the weapon system which controls the orientation of the weapon as a function of these values and of the variations in attitude of the ship from said transmission of the values, these variations being, as previously mentioned, determined by the means 50. Immediately after the transmission, the shooter can aim at another target and press the switch 16. The means 30 then calculate the site and the azimuth of the new target and pass these values to the weapon system which stores in memory said values and can direct the weapon towards this new target immediately after firing towards the first target.
  • the shooter can successively target several targets in a minimum of time, without being obliged to wait for the end of the firing sequence of the weapon which optimizes the total time necessary for the corresponding shots and thus reduces the vulnerability of the boat.
  • the shooter also allows the shooter to be able to revise a target in the event that the projectile of the weapon has not reached it, and this while the weapon system is oriented towards another target.
  • the shooter can, after acquiring the target (s), perform additional tasks or move without the weapon system reacting to its movements.
  • the acquisition of gyros is done with a step Dt between 5 ms and 100 ms. These values are integrated and it is known to model this integration in order to obtain precise results.
  • portable computing means it is not possible to perform calculations in real time.
  • One of the aims of the invention is to remedy this problem by proposing an integration method consisting in carrying out successively, from the gyroscopic values obtained between time to and time t1, first calculations with complex modeling do not being able to function in real time but giving precise results, then starting from the gyroscopic values obtained between time t1 and time t2, second calculations with a simplified modeling and capable of being implemented in real time.
  • This succession of steps has the advantage of being able to lead to site and azimuth calculations in real time relative to the closing of the switch 16 and, taking this objective into account, gives more precise results than the single use of complex modeling, simplified modeling.
  • the box 21 can be replaced by a device comprising actuators, for example of the electromechanical or pneumatic type.
  • the sighting means 10 are placed in a holder of the case type. Therefore they are positioned roughly a few degrees.
  • a pneumatic or electromechanical device Upon detection of their presence, a pneumatic or electromechanical device presses them against the 3 pins described above.
  • the sighting means can be applied to a helmet, such as that described in US Pat. No. 4,722,601, to a headband or to binoculars and the software can include a self-adaptive algorithm for calculating the drift of gyrometers.
  • the 3 plates can each have a slot, or the means can also include 4 plates, two of which have a slot, the third has a stop and the fourth form 1 plane.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

La présente invention concerne le domaine des appareils de visée ou de pointage et a plus particulièrement pour objet un dispositif apte à déterminer la direction d'une cible dans un repère prédéfini et du type comportant des moyens de visée (10), des moyens (20) de recalage de ces moyens de visée (10) et des moyens (30) de traitement de signaux issus des moyens de visée (10), ces moyens de traitement (30) étant aptes à déterminer des valeurs représentatives de la direction entre les moyens de visée (10) et la cible et à les transmettre à des moyens (40) de visualisation ou à des moyens extérieurs (50, 60), dispositif caractérisé en ce que les moyens de visée (10) comportent un organe de visée (13), trois gyromètres (141, 142, 143) disposés selon trois axes sensiblement perpendiculaires les uns par rapport aux autres et des moyens de commande (16) de la transmission aux moyens (40) de visualisation ou aux moyens extérieurs (50, 60), des valeurs représentatives de la direction entre les moyens de visée et la cible.

Description

Dispositif apte à déterminer la direction d'une cible dans un repère prédéfini
La présente invention concerne le domaine des appareils de visée ou de pointage. Elle a plus particulièrement pour objet un dispositif apte à déterminer la direction d'une cible dans un repère prédéfini, dispositif du type comportant des moyens de visée et des moyens de traitement de signaux issus des moyens de visée, ces moyens de traitement étant aptes à déterminer la direction entre les moyens de visée et la cible et à les transmettre à des moyens de visualisation ou à des moyens extérieurs.
Il existe de nombreux dispositifs aptes à déterminer notamment le site et l'azimut d'une cible.
On peut, à ce titre citer le brevet EP557591 qui décrit un dispositif apte à déterminer l'orientation d'un corps par rapport à une orientation de référence, et comprend une unité d'orientation mobile et une unité de capteurs de références, chacune d'entre elles comportant une unité gyroscopique à trois axes, une unité de calcul recevant les valeurs de mesures des unités précitées, et une unité de sortie.
Cependant une grande partie de ces dispositifs nécessite une logistique importante. Or, dans certaines circonstances, il peut s'avérer nécessaire, voire vital d'utiliser un dispositif léger et maniable utilisable par un seul opérateur.
De tels dispositifs existent et mettent en oeuvre des capteurs de champ magnétique. Parmi ces dispositifs, des jumelles, vendues sous la marque LEICA, sont aptes à déterminer le site et l'azimut d'une cible et donnent entière satisfaction lorsqu'elles sont utilisées en espace libre. Par contre leur utilisation n'est pas possible dans un environnement comportant des perturbations magnétiques.
D'autres dispositifs consistent à analyser des champs électrostatiques voire électromagnétiques et, par relevé de leur cartographie, à déterminer la position et la direction d'une cible.
Les dispositifs donnent satisfaction dans des environnements parfaitement connus et de petites dimensions. Ils sont cependant lourds à mettre en oeuvre et ne supportent pas de modifications de l'environnement électrique.
On connaît le brevet US4012989 qui décrit un hélicoptère comportant un dispositif de détermination de la direction d'une cible en vue de diriger un système d'arme mobile. Le dispositif de détermination de la direction d'une cible comporte un organe de visée mobile muni de deux gyroscope inertiels intégrés, des moyens de recalage solidaires de l'hélicoptère munis de deux gyroscopes et des moyens d'asservissement de la direction de l'arme en fonction des informations fournies par les gyroscopes. Les moyens de recalage servent à bloquer les quatre gyroscopes dans une première position de référence pour définir un repère. Lorsque les moyens de visée sont dégagés des moyens de recalage, les quatre gyroscopes sont libérés. La paire de gyroscope intégré aux moyens de recalage tourne alors en fonction des mouvements de l'hélicoptère. La paire de gyroscope intégrée à l'organe de visée tourne en fonction des mouvements de l'hélicoptère et des mouvements du tireur maniant l'organe de visée. L'arme est dirigée en temps réel en direction de la cible en fonction de la différence de rotation entre les deux paires de gyroscopes.
Ce dispositif comporte de nombreux inconvénients. Ainsi, le tireur est obligé de manitenir les moyens de visée en permanence en direction de la cible, et ce jusqu'au tir du système d'arme ce qui limite les capacités de tir et rend l'hélicoptère vulnérable en cas de présence de plusieurs cibles. Du fait des vibrations de l'hélicoptère et des mouvements de poignet incontrôlés les deux gyroscopes des moyens de visée transmettent aux moyens de traitement des successions de variations de signaux entraînant une accululation d'erreur de mesure qui nuit à la précision de la détermination de la direction de la cible. A bord d'un bateau, en cas de mer agitée donc de fort tangage et roulis, l'orientation du système d'arme en direction de la cible serait quasiment impossible avec un tel dispositif.
L'un des buts de l'invention est de proposer un dispositif léger et maniable, apte à déterminer, précisément et rapidement, le site et l'azimut d'une cible et utilisable quel que soit le type d'environnement.
La solution proposée est un dispositif apte à déterminer la direction d'une cible dans un repère prédéfini et du type comportant des moyens de visée, des moyens de recalage de ces moyens de visée et des moyens de traitement de signaux issus des moyens de visée, ces moyens de traitement étant aptes à déterminer des valeurs représentatives de la direction entre les moyens de visée et la cible et à les transmettre à des moyens de visualisation ou à des moyens extérieurs, dispositif caractérisé en ce que les moyens de visée comportent un organe de visée, trois gyromètres disposés selon trois axes sensiblement perpendiculaires les uns par rapport aux autres et des moyens de commande de la transmission aux moyens de visualisation ou aux moyens extérieurs, des valeurs représentatives de la direction entre les moyens de visée et la cible.
Selon une caractéristique particulière avantageuse, le dispositif comporte trois gyromètres optiques, par exemple à fibre optique.
Selon une caractéristique limitant le risque d'endommagement de ces gyroscopes, seule leur bobine est positionnée sur les moyens de visée. Selon une caractéristique particulière permettant un positionnement précis des moyens de visée dans les moyens de recalage, les moyens de visée comportent des éléments aptes à coopérer avec des éléments des moyens de recalage.
Selon une caractéristique additionnelle, les premiers éléments sont constitués par trois plaquettes, l'une creusée d'un cône, la seconde comportant un plan, tandis que les autres éléments sont constitués par des picots de forme conique.
Selon une caractéristique, les moyens de traitement comportent une source d'alimentation électrique et des moyens de calcul et de gestion d'informations mettant en oeuvre un logiciel réalisant plusieurs fonctions. Selon une caractéristique particulière, le logiciel réalise trois fonctions principales :
- la fonction de désignation d'objectif, qui fait l'acquisition des données de l'instrument de visée et les traite afin d'obtenir le site et l'azimut désiré,
- la fonction de transmission qui envoie les données d'azimut - site pour affichage sur les moyens de visualisation et/ou à un système d'arme,
- la fonction de recalage, qui permet de corriger régulièrement la dérive de l'instrument de visée due à l'utilisation de gyromètres.
Selon une caractéristique particulière, le logiciel réalise, en outre, une fonction de visualisation de l'état opérationnel des éléments de l'invention. II est connu aussi que les valeurs issues de gyroscopes dérivent, notamment en temps et en température, et que leur calibration statique et dynamique est nécessaire. Les brevets EP717264 et EP496172 décrivent des procédés de correction des biais gyrométriques ainsi que les moyens de leur mise en oeuvre.
Le premier concerne la correction des biais gyrométriques sur un aéronef et le second, sur un véhicule. Dans les deux cas, le calibrage gyroscopique est effectué lorsque l'aéronef ou le véhicule est en position stationnaire.
Cependant, pour obtenir une bonne précision, il est nécessaire de compenser la dérive gyroscopique, à tout moment, et non seulement en position stationnaire. il est aussi connu qu'une modélisation complexe de la trajectoire des données gyroscopiques est nécessaire pour obtenir de bons résultats d'intégration. Dans ce but des moyens de traitement des signaux puissants et volumineux, donc non transportables, sont utilisés.
L'un des buts de l'invention est de proposer un procédé de traitement des signaux issus des gyroscopes donnant de bons résultats et ne nécessitant pas de moyens de traitement des signaux puissants .
La solution consiste à proposer un procédé d'intégration des données gyroscopiques consistant à effectuer successivement, à partir des valeurs gyroscopiques obtenues entre le temps to et le temps t1 , des premiers calculs avec une modélisation complexe ne pouvant, compte tenu de la capacité de traitement des moyens de traitement, fonctionner en temps réel mais donnant des résultats précis, puis à partir des valeurs gyroscopiques obtenues entre le temps t1 et le temps t2, des seconds calculs avec une modélisation simplifiée et capable d'être mise en oeuvre en temps réel.
Selon une autre caractéristique, le logiciel réalise une fonction de correction de la dérive des gyromètres entre deux recalages successifs.
Selon une caractéristique additionnelle, les moyens de visée comportent au moins un capteur de température. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront dans la description d'un mode particulier de réalisation dans le cadre d'une exploitation à bord d'un navire et au regard des figures annexées parmi lesquelles :
- la figure 1 un schéma des moyens généraux de l'invention.
- la figure 2 présente des moyens de visée selon l'invention, - la figure 3 illustre des moyens de recalage selon l'invention,
Les moyens de l'invention présentés à la figure 1 comportent des moyens de visée 10, des moyens de recalage 20, des moyens de traitement de signaux 30, des moyens de visualisation 40 , des moyens extérieurs 50,60.
Comme montré sur la figure 2, les moyens de visée 10 comportent des moyens 11 ayant le forme d'un pistolet. L'âme 12 de ce dernier est un support de précision en matériau léger, par exemple de l'aluminium usiné, sur lequel sont positionnés d'une part un organe de visée 13, et d'autre part selon trois axes sensiblement perpendiculaires les uns par rapport aux autres, trois gyroscopes optiques 14-| , 142, 143. D'une manière préférentielle, ces gyroscopes sont des gyromètres à fibres optiques. Ils permettent d'obtenir une grande précision des mesures, leur dérive est faible, ils supportent des mouvements rapides et peuvent être utilisés dans n'importe quel environnement.
Ces gyromètres donnent la vitesse de rotation autour de leur axe et permettent par intégration pas à pas au cours du temps, de déterminer la position des moyens 11. L'organe de visée 13 est constitué par un viseur de la marque C-More qui projette un réticule à l'infini, permettant ainsi de viser sans erreur de parallaxe.
Sur la joue droite du pistolet sont placées trois plaquettes amovibles en acier qui servent au positionnement dudit pistolet dans les moyens de recalage. La première
15-| , située en bout du canon, est creusée d'un cône ; la seconde 152se trouve au- dessus de la crosse et comporte une rainure ; La troisième 153 placée en bas de la crosse comporte un plan.
Des orifices sont usinés dans le pistolet pour y loger les systèmes électriques et les trois gyromètres de mesure. Les plans sur lesquels ils prennent appui, et qui déterminent leur axe de rotation sont usinés afin de veiller à leur parfaite perpendicularité. Ces moyens de visée comportent en outre des moyens de commande de transmission constitués par un interrupteur 16 se présentant sous la forme d'une détente de pistolet. Les moyens de recalage 20, présentés sur la figure 3, sont fixés au navire et sont composés d'un support se présentant sous la forme d'une boîte parallélépipédique 21 comportant un couvercle 22 pivotant autour d'un axe 23. Cette boîte renferme une gaine 24 qui épouse la forme des moyens de visée 10. La surface interne de la face 22 comporte trois picots fixes de forme conique 25^ , 252, 253 disposés de telle sorte que chacun d'entre eux coopère avec l'une des trois plaquettes amovibles fixées sur les moyens de visée afin d'assurer un positionnement très précis de ces derniers dans les moyens de recalage, la précision pouvant être de l'ordre du centième de degré voire supérieure.
Ces moyens de recalage comportent en outre un interrupteur 26 indiquant ou non la présence des moyens de visée 10.
Les moyens de traitement 30 sont portables et comportent une source stabilisée d'alimentation électrique et des moyens de calcul et de gestion d'informations mettant en oeuvre un logiciel réalisant plusieurs fonctions.
Les moyens extérieurs comportent d'une part des moyens 50 de mesure de l'attitude (cap, roulis, tangage) du navire, en l'occurrence une centrale de navigation, et la latitude de ce dernier à la surface de la terre. Dans cet exemple de réalisation, ces informations sont transmises aux moyens de l'invention par les moyens de navigation du navire, sous forme de données directement exploitables par les moyens de calcul, moyennant une fonction de transfert pour tenir compte du positionnement de la centrale de navigation par rapport aux moyens de recalage.
Ils comportent d'autre part un système d'armes 60 dont le pointage est commandé à partir des valeurs de site et d'azimut déterminées par les moyens de l'invention et de valeurs propres au système d'armes et à son emplacement sur le navire. Dans le cadre de l'invention, pour désigner l'objectif, et donc déterminer la direction viseur-cible, il suffit de déterminer l'attitude de l'instrument de visée.
Cette attitude peut être exprimée dans différents repères, suivant les besoins du système qui va exploiter l'information de visée.
Il peut notamment s'agir d'un repère absolu, dont les axes sont l'est géographique, le nord géographique et la verticale du lieu, ou d'un repère lié au navire. Le calcul de l'attitude se décompose de la manière suivante : Lorsque les moyens de visée 10 sont positionnés dans le support de recalage 20, leur position est parfaitement connue dans un repère absolu connaissant d'une part la position du support de recalage sur le navire (6 degrés de liberté) et d'autre part la position du navire dans le repère géographique lié à son point tranquille (cap, roulis, tangage et latitude). Ces informations sont transmises aux moyens de traitement 30 par la centrale de navigation du navire. La commande de libération des moyens de visée de son support de recalage 20 déclenche l'intégration des trois angles incrémentaux suivant chacun des trois axes liés aux moyens de visée 10.
Cette intégration se fait dans un repère galiléen lié au support de recalage 20, dans la position où il était au moment de l'extraction des moyens de visée 10. L'attitude du dispositif est donc connue à tout instant par rapport à ce repère galiléen.
Toutefois, l'expression de l'attitude des moyens de visée doit être en conformité avec les besoins des moyens extérieurs 60.
Dans ce mode de réalisation, cette mise en conformité nécessite deux étapes. La première consiste à calculer l'attitude des moyens de visée dans un repère géographique centré sur le support de recalage 20, à l'instant d'utilisation de l'information. Ce calcul prend en compte la rotation terrestre et le temps écoulé depuis le dernier recalage.
La seconde consiste à exprimer l'attitude dans le repère d'exploitation, en l'occurrence le repère du système d'arme.
Ce repère peut être situé à plusieurs dizaines de mètres du support de recalage, et de ce fait l'erreur de parallaxe peut ne pas être négligeable, notamment si les objets visés sont proches, ces objets pouvant être des nageurs ou des embarcations légères. Connaissant le besoin opérationnel, on sépare en deux domaines le champ de visée. D'une part, on considère le domaine des sites positifs (ou faiblement négatifs), qui ne peuvent être des buts flottants. Pour ces objets, une distance forfaitaire d'environ 4 000 mètres est utilisée pour corriger le parallaxe. D'autre part, on considère le domaine des sites négatifs, supposés être des buts flottants. Connaissant l'altitude du dispositif par rapport à la mer, et connaissant le site de visée (mesurée par le dispositif), un calcul trigonométrique simple permet d'estimer la distance de l'objet, et c'est cette distance qui sert de base au calcul des parallaxes.
Par ailleurs, les mouvements de la visée dus aux tremblements de l'opérateur dans un environnement à la fois stressant et perturbé par les mouvements du navire génèrent un bruit dans l'information de visée qui peut en rendre l'exploitation difficile voire impossible.
Pour pallier à cet inconvénient, un logiciel de filtrage des données est intégré de façon à stabiliser le signal de sortie. Ce filtrage peut être du type passe-bas ou un filtre de type KALMANN de façon à prendre en compte les évolutions des cibles dans un gabarit donné sans avoir de traîne.
Le mouvement pouvant être assez rapide, et les angles incrémentaux mesurés par le système de mesure assez grands, une modélisation adéquate permet de se ramener dans les conditions précédentes.
L'attitude initiale est déterminée mécaniquement. Avant toute désignation d'objectif, l'instrument de visée est au repos dans les moyens de recalage, afin que sa position soit connue et reproductible. La précision de cette position est acquise par trois picots de positionnement fixes 25-| , 252, 253 dans ce support et qui viennent s'enficher successivement dans l'une des plaquettes disposées sur les moyens de visée. Les six degrés de liberté étant ainsi déterminés avec grande précision, l'attitude initiale de l'instrument de visée est parfaitement connue.
Il faut noter que le positionnement des moyens de visée dans les moyens de recalage est effectué en deux temps. Le premier consiste à positionner les moyens de visée dans la gaine 24 : il constitue un positionnement que l'on peut qualifier de grossier tandis que le second consiste à positionner les moyens de visée par enfichage successif de l'un des trois picots dans l'une des trois plaquettes : le positionnement est ainsi obtenu au centième de degré prés. Compte tenu de la position des picots 25-j , 252, 253 sur 'e couvercle 22, le positionnement précis des moyens de visée s'effectue automatiquement lorsque le couvercle 22 de la boîte 21 est refermé.
Le logiciel mis en oeuvre par les moyens de traitement 30 a pour mission de traiter les données brutes fournies par l'instrument de visée, dispositif qui permet à l'opérateur des moyens selon l'invention, en visant une cible, de déterminer son site et son azimut.
Ce logiciel réalise les quatre fonctions suivantes :
- la fonction de désignation d'objectif, qui fait l'acquisition des données de l'instrument de visée et les traite afin d'obtenir le site et l'azimut désiré,
- la fonction de transmission qui envoie les données d'azimut - site, pour affichage sur les moyens de visualisation et/ou pour commande du système d'arme 60,
- la fonction de recalage, qui permet de corriger régulièrement la dérive de l'instrument de visée due à l'utilisation de gyromètres.
- la fonction de visualisation de l'état opérationnel des éléments de l'invention. La fonction de désignation d'objectif a lieu en permanence quand l'instrument de visée est en mode opérationnel, c'est à dire hors du support de recalage. Il est nécessaire que le temps de traitement des données gyroscopiques soit minimal, par exemple de l'ordre de quelques millisecondes, afin de pouvoir traiter le maximum de données sortant des gyromètres, et ainsi suivre au mieux l'évolution des incréments d'angle et des angles qui s'en déduisent, afin de limiter l'erreur au cours du traitement. En fonction de la taille des incréments d'angles issus des gyromètres, une modélisation est mise en place pour s'affranchir le plus possible des limites de commutativité des rotations dans l'espace. Les valeurs d'entrée nécessaire à cette fonction sont :
- les incréments d'angles issus des gyromètres : dqx (t), dqy (t), dqz (t),
- u, v, w : vecteurs de position de l'instrument de visée à l'instant t - dt dans le repère absolu du support de recalage en to (instant du dernier recalage).
Les valeurs de sortie sont : - u, v, w : vecteurs de position de l'instrument de visée à l'instant t dans le repère absolu du support de recalage en to,
- site S et azimut A dans le repère absolu de référence en t.
L'intégration des données gyrométriques se fait dans le repère absolu du support de recalage en to. Au moment de la visée, et de l'appui sur la détente, on termine le traitement en prenant en compte la rotation terrestre qui a été mesurée en sus par les gyromètres depuis le début du traitement. Pour cela on se place dans le repère absolu du support de recalage en t, instant de la visée, puis on en déduit le site et l'azimut absolu de l'instrument de visée par rapport au bâtiment.
La correction des données gyrométriques est réalisée comme suit : Les trois gyromètres fournissent : Sdqx (t), Sdqy (t), Sdqz (t).
On calcule facilement dqx (t), dqy (t), dqz (t) : dqx (t) = Sdqx (t) - Sdqx (t-dt).
Il en est de même pour dqy (t) et dqz (t). Après les multiples corrections réalisées de façon connue à ce niveau telles la compensation de la dérive des gyromètres en fonction du temps, de la température, filtrage du bruit..., les données notées : dqu (t), dqv (t), dqw (t) sont intégrées suivant la méthode précédemment décrite.
La fonction transmission est très simple, puisqu'elle consiste à envoyer les valeurs calculées de site et l'azimut dans le repère absolu du bâtiment à l'instant t, vers une mémoire et vers le système d'armes et/ou pour affiohago sur vers les moyens de visualisation pour affichage. Cette fonction est déclenchée par le passage de l'interrupteur 16 de la position ouverte à la position fermée. Elle s'accompagne de l'émission d'un signal sonore et/ou d'un signal lumineux et de l'affichage d'une information positive sur les moyens de visualisation. Tant que l'interrupteur est fermé, un recalage automatique a lieu périodiquement et les dérives des gyromètres sont analysées tant dans le temps qu'en température. Si, au cours du traitement, l'interrupteur s'ouvre, le recalage en cours est annulé, et les valeurs du recalage précédent sont prises en compte. Les valeurs d'entrée sont : - la position de l'interrupteur 24,
- les valeurs issues des moyens extérieurs 50
- la position de l'instrument de visée (Uo, Vo, Wo) dans le repère relatif du bâtiment quand l'instrument de visée est dans le support de recalage : k, r, t (cap, roulis, tangage de l'instrument de visée par rapport au bâtiment déterminés lors de la calibration du support).
Les valeurs de sortie sont : to, uo, vo, wo les vecteurs de position de l'instrument de visée à to, ainsi que Du.
Le traitement des données d'entrée est réalisé comme suit : Les valeurs du cap K, du roulis Rr et du tangage Ta du bâtiment sont acquises. A l'initialisation du logiciel, on entre comme paramètre la position du support de recalage par rapport au bâtiment. On connaît par ailleurs la position de l'instrument de visée dans son support de recalage (ur, vr, wr ). Ceci permet de déterminer la position de l'instrument de visée, quand il est dans son support de recalage, dans le repère relatif du bâtiment. Les calculs lors du traitement se font dans le repère absolu du bâtiment (et du support de recalage) en to, instant du dernier recalage. Le recalage a donc pour objet de déterminer les nouveaux vecteurs de départ de l'intégrale dans le repère absolu du support de recalage en to.
Pour afficher une valeur représentative de la dérive des gyromètres au cours de la dernière phase opérationnelle, il est nécessaire de connaître dans le repère absolu du support de recalage en toi , instant où l'on a posé l'instrument de visée dans son support, le vecteur v calculé après traitement des données gyrométriques, et vo, vecteur de référence déterminé à partir de la navigation du bâtiment. On effectue le calcul suivant pour déterminer la dérive. On se place dans le repère absolu du support de recalage en to, instant où l'on vient de mettre l'instrument de visée dans son support (toi).
On calcule le site et l'azimut à l'aide du vecteur de visée déterminé par les mesures gyrométriques et l'intégration au cours du mode opérationnel. On compare ces valeurs à celles calculées à partir du vecteur de visée déterminé par la navigation du bâtiment et la position connue de l'instrument de visée quand il est dans son support de recalage.
La fonction visualisation de l'état du système permet de visualiser l'état de certaines fonctions :
- transmissions des gyromètres vers le calculateur,
- transmissions des valeurs issues des moyens extérieurs
- transmission de la détente vers le calculateur, - transmission du capteur de recalage vers le calculateur. ainsi que de certaines valeurs comme le site et l'azimut calculés, les valeurs de cap, roulis , tangage, latitude, ainsi que de l'heure, de l'heure de dernier recalage, de la durée de dernière utilisation depuis le recalage, de la dérive constatée...
Pour tester la réception des informations en provenance des gyromètres, il faut vérifier que les données gyrométriques parviennent bien à l'unité de traitement tous les
Dt. Si au bout de 3 Dt, aucune information n'est parvenue à l'unité de traitement, il y a détection d'une anomalie, et passage de 1 à 0 de la variable "transmission des gyromètres".
Pour tester la transmission des valeurs issues des moyens extérieurs, le même principe est utilisé.
Quand la détente est appuyée, il y a fermeture de l'interrupteur 16, et la variable détente passe de 0 à 1 sur l'écran.
De même, lorsqu' il y a fermeture de l'interrupteur 26, la variable recalage passe de 0 à 1 sur l'écran.
La mise en oeuvre des moyens de l'invention est réalisée par un opérateur. Lorsque ce dernier aperçoit une cible, il enlève les moyens de visée 10 des moyens de recalage 20 puis il pointe, à l'aide de l'organe de visée 13, les moyens 10 en direction de la cible et appuie sur l'interrupteur 16 lorsqu'il estime qu'ils sont correctement positionnés par rapport à la cible. Dès lors les moyens 30 calculent le site et l'azimut de la cible et transmettent ces valeurs au système d'arme qui commande l'orientation de l'arme en fonction de ces valeurs et des variations d'attitude du navire à partir de ladite transmission des valeurs, ces variations étant, comme précédemment mentionné, déterminées par les moyens 50. Immédiatement après la transmission, le tireur peut viser une autre cible et appuyer sur l'interrupteur 16. Les moyens 30 calculent alors le site et l'azimut de la nouvelle cible et transmettent ces valeurs au système d'arme qui stocke en mémoire lesdites valeurs et peut orienter l'arme vers cette nouvelle cible immédiatement après le tir en direction de la première cible.
Ainsi, le tireur peut viser successivement plusieurs cibles en un minimum de temps, sans être obligé d'attendre la fin de la séquence de tir de l'arme ce qui optimise la durée totale nécessaire aux tirs correspondants et diminue ainsi la vulnérabilité du bateau.
Il permet en outre au tireur de pouvoir reviser une cible dans le cas où le projectile de l'arme l'aurait pas atteinte, et ce alors que le système d'arme est orienté vers une autre cible. De plus, le tireur peut, après acquisition de la ou des différentes cibles, réaliser des tâches complémentaires ou se déplacer sans que le système d'arme réagisse à ses mouvements.
L'acquisition des gyromètres est faite avec un pas Dt compris entre 5 ms et 100 ms. Ces valeurs sont intégrées et il est connu de modéliser cette intégration afin d'obtenir des résultats précis. Cependant, avec des moyens de calcul portable, il n'est pas possible de réaliser des calculs en temps réel. L'un des buts de l'invention est de remédier à ce problème en proposant un procédé d'intégration consistant à effectuer successivement, à partir des valeurs gyroscopiques obtenues entre le temps to et le temps t1 , des premiers calculs avec une modélisation complexe ne pouvant fonctionner en temps réel mais donnant des résultats précis, puis à partir des valeurs gyroscopiques obtenues entre le temps t1 et le temps t2, des seconds calculs avec une modélisation simplifiée et capable d'être mise en oeuvre en temps réel.
Cette succession d'étapes à l'avantage de pouvoir conduite à des calculs de site et d'azimut en temps réel par rapport à la fermeture de l'interrupteur 16 et, compte tenu de cet objectif, donne des résultats plus précis que l'utilisation seule de la modélisation complexe, de la modélisation simplifiée.
Il est évident que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation présenté. Ainsi, la boîte 21 peut être remplacée par un dispositif comportant des actionneurs par exemple du type électromécaniques ou pneumatiques. Les moyens de visée 10 sont placés dans un support du type étui. De ce fait ils sont positionnés grossièrement à quelques degrés près.
Sur détection de leur présence un dispositif pneumatique ou électromécanique vient les plaquer contre les 3 picots décrits précédemment.
Ce faisant, ils sont automatiquement positionnés au centième de degré grâce à l'action des 3 picots avec les 3 plaquettes. Le recalage a alors lieu.
Par ailleurs, les moyens de visée peuvent être appliqués à un casque, comme celui décrit dans le brevet US 4 722 601 , à un bandeau ou à des jumelles et le logiciel peut comporter un algorithme auto adaptatif pour le calcul de la dérive des gyromètres. Pour ce qui est des éléments 15,25 de positionnement des moyens de visée dans les moyens de recalage, les 3 plaquettes peuvent chacune comporter une fente, ou les moyens peuvent aussi comporter 4 plaquettes dont deux comportant une fente, la troisième présente un arrêt et la quatrième forme 1 plan.

Claims

REVENDICATIONS
1 Dispositif apte à déterminer la direction d'une cible dans un repère prédéfini et du type comportant des moyens de visée (10), des moyens (20) de recalage de ces moyens de visée (10) et des moyens (30) de traitement de signaux issus des moyens de visée (10), ces moyens de traitement (30) étant aptes à déterminer des valeurs représentatives de la direction entre les moyens de visée (10) et la cible et à les transmettre à des moyens (40) de visualisation ou à des moyens extérieurs (50,60), dispositif caractérisé en ce que les moyens de visée (10) comportent un organe de visée (13), trois gyromètres (14-| , 142, 143) disposés selon trois axes sensiblement perpendiculaires les uns par rapport aux autres et des moyens de commande (16) de la transmission_aux moyens (40) de visualisation ou aux moyens extérieurs (50,60), des valeurs représentatives de la direction entre les moyens de visée et la cible.
2 Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif comporte trois gyromètres optiques (14-| , 142, 143)-
3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif comporte trois gyromètres à fibre optique (14-| , 142, 143)-
4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que seule la bobine de chacun des gyromètres à fibre optique est positionnée sur les moyens de visée (10).
5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de visée (10) comportent des éléments (15) aptes à coopérer avec des éléments (25) des moyens de recalage.
6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments (15) sont constitués par trois plaquettes, l'une creusée d'un trou, la seconde comportant une fente et la troisième formant un plan.
7 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments (15) sont constitués par trois plaquettes comportant chacune une fente.
8 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments (15) sont constitués par quatre plaquettes, deux comportant une fente, la troisième présentant un arrêt et la quatrième formant 1 plan. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les éléments (25) sont constitués par des picots de forme conique.
10 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de recalage (20) comportent des moyens (24) de positionnement approximatif des moyens de visée ainsi que des moyens (22) de positionnement précis de ces moyens.
11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens (24) sont constitués par une gaine.
12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 et 11 , caractérisé en ce que les moyens (22) sont constitués par un couvercle.
13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 et 11 , caractérisé en ce que les moyens (22) sont constitués par au moins un actionneur.
14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de visée comportent un capteur de température.
15 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement (30) comportent une source d'alimentation électrique et des moyens de calcul et de gestion d'informations mettant en oeuvre un logiciel réalisant plusieurs fonctions.
16 Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le logiciel réalise notamment :
- une fonction de désignation d'objectif, qui fait l'acquisition des données de l'instrument de visée et les traite afin d'obtenir le site et l'azimut désiré, - une fonction de transmission qui envoie les données d'azimut - site pour affichage sur des moyens de visualisation et/ou à un système d'arme,
- une fonction de recalage, qui permet de corriger régulièrement la dérive de l'instrument de visée due à l'utilisation de gyromètres.
17 Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le logiciel réalise, en outre, une fonction de visualisation de l'état opérationnel des éléments de l'invention. 18 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que le logiciel réalise, une fonction de correction de la dérive des gyromètres entre deux recalages successifs.
19 Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le logiciel de correction de la dérive est du type auto adaptatif.
20 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 et 19, caractérisé en ce que le logiciel réalise, une fonction de filtrage du bruit.
21 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de visée (10) comportent un organe de visée (13) constitué par un viseur projettant un réticule à l'infini.
22 Procédé d'intégration des données gyroscopiques issues des moyens de visée du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 21 , caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer successivement, à partir des valeurs gyroscopiques obtenues entre le temps to et le temps t1 , des premiers calculs avec une modélisation complexe ne pouvant, compte tenu de la capacité de traitement des moyens de traitement, fonctionner en temps réel mais donnant des résultats précis, puis à partir des valeurs gyroscopiques obtenues entre le temps t1 et le temps t2, des seconds calculs avec une modélisation simplifiée et capable d'être mise en oeuvre en temps réel.
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