EP1006334B1 - Cible thermique - Google Patents

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EP1006334B1
EP1006334B1 EP99403012A EP99403012A EP1006334B1 EP 1006334 B1 EP1006334 B1 EP 1006334B1 EP 99403012 A EP99403012 A EP 99403012A EP 99403012 A EP99403012 A EP 99403012A EP 1006334 B1 EP1006334 B1 EP 1006334B1
Authority
EP
European Patent Office
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modules
module
target
target according
longitudinal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99403012A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1006334A1 (fr
Inventor
Denis Belleville
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Direction General de lArmement DGA
Gouvernement de la Republique Francaise
Original Assignee
Delegation Generale pour lArmement
Gouvernement de la Republique Francaise
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delegation Generale pour lArmement, Gouvernement de la Republique Francaise filed Critical Delegation Generale pour lArmement
Publication of EP1006334A1 publication Critical patent/EP1006334A1/fr
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Publication of EP1006334B1 publication Critical patent/EP1006334B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J2/00—Reflecting targets, e.g. radar-reflector targets; Active targets transmitting electromagnetic or acoustic waves
    • F41J2/02—Active targets transmitting infrared radiation

Definitions

  • the present invention relates in particular to the target domain and more particularly for object a thermal target for the realization of an image thermal composed of several bands and comprising at least one layer in electrically conductive material connected to two electrodes connected to means capable of generating, between them, a potential difference, said layer being fixed on a support.
  • Targets also called targets, allow in particular to quantify the performances of these optronic devices, relating to the contrasts in the visible or infrared thermal domains, and detection ranges, recognition and identification of remote systems real.
  • STANAG 43 47 AND STANAG 4349 documents define procedures relating to the testing of optronic devices.
  • the first concerns the definition of nominal static range performance of thermal imaging systems and the second, the measurement of the minimum resolvable temperature difference of thermal imaging systems.
  • the function of the optronic system is to provide information visual to the observer. This must necessarily be qualified and quantified.
  • Detection corresponds to the action of detecting a hot spot in a scene.
  • Recognition is one that allows you to know the type of object that is found in the scene (tank, light vehicle, infantryman, etc.).
  • Identification is the action which consists in determining very precisely the object (AMX30, T72, etc.).
  • the system has to solve a certain number points of the object contained in its smallest dimension, this number being a function the type of test considered (Detection, Recognition or Identification).
  • test patterns used for the visible channel correspond to the same frequency spatial than those of the thermal infrared channel.
  • Each type of test (Detection, Recognition or Identification) and each mode, (visible or thermal infrared) requires a specific target calculated according to the criteria relating to the separating power, according to a 50% probability of success.
  • the test patterns used are as follows: Night detection - uniform objective - width of a bar: 2.30 m Night recognition 3.5 pairs of lines per objective width of a bar: 0.32 m Night identification 7 pairs of lines per objective width of a bar: 0.16 m
  • the test patterns used are as follows: Day detection Uniform lens Bar width: 2.30 m Day recognition 3.5 pairs of lines per objective width of a bar: 0.32 m Day identification 7 pairs of lines per objective width of a bar: 0.16 m.
  • pitch of the detector array can be different depending on the two directions, horizontal and vertical, double the number of sights in order to obtain the two positions.
  • the bands 5 consist of a shade of color, and the bands 6 by another shade of this same color, for example two shades of gray with a contrast for example of 20%, the contrast between white and black being considered to be equal to 100%.
  • the bands correspond to emitting surfaces of a infrared radiation, the bands 5 corresponding to a surface at a first temperature T1, and the bands 6 to a surface at a second temperature T2.
  • the object of the invention is to remedy these drawbacks by proposing a very simple manufacturing target, also very simple maintenance and limiting the loss of time when changing the type of test.
  • the proposed solution is a thermal thermal target for the realization in particular a thermal image composed of several bands and comprising at at least one layer of electrically conductive material connected to two electrodes connected to means capable of generating a potential difference between them, target characterized in that it comprises at least one module resting on a support and forming all or part of a strip and comprising a support structure on all or part of which rests at least one layer of material electrically conductive connected to two electrodes connected to suitable means to generate, between them, a potential difference and in that it involves means able to allow the rotation of all or part of the module, these means can be constituted by axle-bearing assemblies, the bearings being able to be secured to the support and the axes secured to the module.
  • It may also include means capable of rotating all or part of the module, these means being able to be constituted by a motor, for example, of the type step by step and two directions of rotation, or asynchronous under voltage safety with limit stop.
  • it comprises at least two modules independent each forming all or part of a band and each comprising at at least two longitudinal faces and a support structure on all or part of which rests at least one layer of electrically conductive material connected with two electrodes connected to means capable of generating, between them, a potential difference, and in that it includes means capable of enabling the rotation of all or part of each of the modules.
  • the at least two faces of each of the modules are painted, the color of the paint or the shade of the first longitudinal face being different from that of the second longitudinal face
  • it comprises at least part of the support which is common to all modules and modules can be arranged in the same plane and all of said first longitudinal faces of each of modules can be positioned in the same plane using means suitable for allow the rotation of all or part of the module.
  • it may include means capable of allowing its rotation on itself, and more particularly, in the plan it defines, as well as means capable of driving the target in rotation in the plane it defines.
  • At least one of the modules comprises a first and a second face covered by a layer of material electrically conductive connected to two electrodes connected to suitable means generating between them a potential difference, said layer being fixed on the support structure
  • At least one of the modules includes a second longitudinal face of material not connected to electrodes, this material which may or may not be electrically conductive.
  • the said layer or layers electrically conductive consists of a glass-carbon fiber fabric.
  • the electrodes are made up of metallic braids.
  • the conductive layer is held on the braid using one or more clips the total length of the jaws of which is preferably greater than or equal to the length of braid.
  • FIG. 2 shows a target 10 according to a first embodiment particular of the invention.
  • This target 10 comprises a support comprising a frame 11 and support elements 12, 13, 15, 16 and on which are fixed independent and juxtaposed modules 14 1 to 14 14 .
  • the end of each of the support elements 12 is constituted by a bearing 13 intended to receive an axis 23 of a first module. It further comprises a thread in which is fixed one of the ends of a cylindrical spacer 15 threaded at its two ends, another bearing 16, intended for a second module juxtaposed with the first module, being fixed at the other end of this spacer 15.
  • each module 14 i comprises two U-shaped profiles 20 and 21 made of insulating material, on each of which is fixed an axis, respectively 22 and 23, the axis 22 being connected to a motor M of the stepping type. not powered by means 60 capable of generating a potential difference of 48V.
  • These U-shaped sections 20 and 21 have a height of 0.16 m, a width of approximately 0.05m and a depth of 0.05m, the distance between the two branches 26 of the U as well as their length being approximately 0.03m.
  • Each module 14 i further comprises a wooden board 28 or a thermally insulating material (wood-polyurethane-wood sandwich or other) with a height of 0.16m, a width of about 2.36m and a 0.03m depth which can be fixed to the profiles by force fitting or by any other fixing means.
  • a wooden board 28 or a thermally insulating material wood-polyurethane-wood sandwich or other
  • each of the longitudinal faces 29, 30 of the board 28 is fixed a layer, respectively 31 and 33, of electrically conductive material connected to two electrodes, respectively 70a; 70b and 71a; 71b, having ends in form of plate and themselves connected to the means 60 capable of generating between they a potential difference.
  • These layers 31 and 33 of electrically conductive material can by example consist of a fiberglass / carbon fabric such as for example that HEXEL 43596 16/34 from HEXEL or CG202 from company SEAL.
  • the width of the layers electrically conductive 31 and 33 is chosen slightly higher than that of the board 28, for example 2.38 m, so that their ends are folded over the lateral surfaces 32 of the board 28 without touching each other and that the board and layers 31 and 33 and the plate-like ends of the electrodes are force-fitted into the U-profiles 20 and 21.
  • the frame 11 is fixed to a support element 17 shown in dotted lines and secured on the one hand to an axis 18 connected to a motor 19 and whose axis of symmetry is confused with that of the support 12, and on the other hand to two other elements of support 40 each ending with a foot 41 which can serve as support for a forklift.
  • At least one thermocouple is placed on each of the electrically conductive layers 31 of each of the modules.
  • Each of these thermocouples is connected to a regulation control unit, for example of the brand JUMO, itself connected to the voltage generator 60, preferably portable, this generator being connected to said electrodes 70a; 70b; 71a; 71b.
  • the temperature is regulated at a setpoint T1 over the entire said first conductive layer 31 and at a setpoint T2 over the entire said second conductive layer 33.
  • the electrically conductive layers 31 and 33 are covered with a layer of different color paint, in this case two shades of green, these two colors therefore presenting a contrast between them.
  • the operation of the target according to this embodiment is as follows, knowing that in thermal infrared mode, a potential difference is generated between the electrodes 70a and 70b in order to obtain a temperature T1 on the face longitudinal 29 as well as between the electrodes 71a and 71b in order to obtain a temperature T2 on the longitudinal face 30, while in visible mode, no potential difference is not generated between the different electrodes.
  • all the longitudinal faces 30 of the modules are positioned, using the motors M1 to M14 of the respective modules 14 1 to 14 14 , on the front face of the target , this face being defined as that visible by the optronic device to be tested.
  • all the longitudinal faces 29 of the modules 14 1 to 14 14 that is to say those covered by a layer 31 of electrically material conductor, are positioned, using the motors M1 to M14 of the respective modules 14 1 to 14 14, on the front face of the target
  • the modules are associated in successive pairs, two modules of the same pair presenting the same face 29 or 30 to the objective, while the two modules of the next pair present as a pair, the same face 29 or 30, these faces being different from those presented by the previous pair of modules.
  • the modules 14 1 , 14 2 , 14 5 , 14 6 , 14 9 , 14 10 , 14 13 , 14 14 for example have their longitudinal face 29 covered with a layer 31 of electrically conductive material while the modules 14 3 , 14 4 , 14 7 , 14 8 , 14 11 , 14 12 , have their wooden face 30.
  • the modules with even index 14 2 , 14 4 , 14 6 ... each have the same longitudinal face while the modules with odd index 14 1 , 14 3 , 14 5 ... they too have the same face to each other, this face being different from that presented by the modules with an even index.
  • FIG. 4 shows a target 10 according to a second embodiment particular of the invention.
  • This target 10a comprises a support comprising a frame 11a and means able to allow, for each module, its rotation but not its translation.
  • These means include in particular bearings 13a fixed to the frame 11a.
  • each module 14 i comprises two U-shaped profiles 20a and 21a made of conductive material, on each of which is fixed a tube, respectively 22a and 23a, the axis 23a being connected to a motor M of the asynchronous type and powered by means 60a capable of generating a potential difference of 48V.
  • These sections at 20a and 21a have a height of 0.16m, a width of approximately 0.05m and a depth of 0.05m, the distance between the two branches 26 of the U as well as their length being approximately 0.03m.
  • Each module 14 i further comprises two plywood boards 28a and 28b with a height of 0.16m, a width of about 2.36m and a depth of 0.03m. These two boards are separated by a layer 31 a of electrically conductive material connected to two electrodes, in this case the U-shaped profiles 20a and 21a, themselves connected to the means 60a.
  • the sandwich structure constituted by the two boards separated by the layer 31a of electrically conductive material can be fixed on the profiles by force fitting or by fixing means such as bolts, screws, etc.
  • This layer 31 which may for example be constituted by a fiber fabric glass / carbon having a height of 0.16m and a width greater than 2.36, by example 2.4m so that its ends can be folded against the surfaces side of one and / or the other of the boards 28a, 28b, and is thus in contact with the U-shaped sections which constitute the electrodes.
  • the frame 11 is fixed to a support element 17 shown in dotted lines and secured on the one hand of an axis 18 connected to a motor 19 and whose axis of symmetry is coincident with that of the support 12, and on the other hand to two other support elements 40 each ending with a foot 41 which can serve as a support for a carriage elevator.
  • the longitudinal face 29a of the board 28a is covered with a first shade of gray while the longitudinal face 30a of the plate 28b is covered with another shade of gray, the contrast between these two shades being 20%.
  • thermocouples were positioned, one on the module 14 1 and the other on the module 14 9 . All the modules which have to be regulated at the temperature T1 are regulated like the module 14 1 while all the modules which have to be regulated at the temperature T2 are regulated like the module 14 9.
  • thermocouples are each connected to a regulation control unit, for example of the brand JUMO, itself connected to the voltage generator 60, preferably portable, this generator being connected to said electrodes 20 and 21 formed in this embodiment by the U-shaped profiles.
  • a regulation control unit for example of the brand JUMO
  • this generator being connected to said electrodes 20 and 21 formed in this embodiment by the U-shaped profiles.
  • the temperature is regulated at a setpoint value T1 for the module 14 1 as well as for all the modules having to be at the temperature T1 and at a setpoint value T2 for the module 14 8 as well as for all modules must be at temperature T2.
  • all the faces comprising the darkest paint in this case the faces 29a, that is to say those having a better emission coefficient, are preferably positioned, using the motors M1 to M14 of the respective modules 14 1 to 14 14 , on the front face of the target, this face being defined as that visible by the optronic device to be tested, and the temperature of all the faces 29a is voltage-regulated at temperature T1.
  • the same positioning of the modules as that described in the vertical detection frame can be used, just stop regulating the temperature at temperature T1 but at temperature T2.
  • the same positioning of the modules as that described in the context of vertical detection can be used but the modules are associated by successive pairs of modules, two modules of the same pair being regulated at one of the temperatures T1 or T2, the two modules of the next pair being regulated to the other of temperatures T1 or T2.
  • the longitudinal faces 29a of the modules 14 1 , 14 2 , 14 5 , 14 6 , 14 9 , 14 10 , 14 13 , 14 14 are regulated at temperature T1 while the longitudinal faces 29a of the modules 14 3 , 14 4 , 14 7 , 14 8 , 14 11 , 14 12 , are regulated at temperature T2.
  • the same positioning of the modules as that described in the context of vertical detection can be used but the longitudinal faces 29a of the modules with even index 14 2 , 14 4 , 14 6 ... are regulated at temperature T2 while the longitudinal faces 29a of the modules with an odd index 14 1 , 14 3 , 14 5 ... are regulated at temperature T1.
  • the bands can have a shape any or have that of a rectangle, a square, a circle ...
  • the electrodes can consist of metallic braids held by clamps fixed to a support.
  • Modules may have a fixed electrically conductive layer and have a cover with an area equal to half that of the area longitudinal of the module, this cover being able to pivot to hide half of the module.
  • the modules can also have more than two longitudinal sides, for example example three or four then forming a parallelepiped which can in particular present to the optronic device and in visible mode four shades of the same color, or four different colors. It should be noted that in the latter case, the modules, if they must be juxtaposed, are preferably positioned in two different planes to allow their rotation.
  • the position of the modules is controlled from a module control comprising a three-position switch (detection, recognition, identification) and a two-position switch (horizontal or vertical).
  • the modules can be placed inside an envelope waterproof or can be covered, at least in part, by a waterproof film.

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Description

La présente invention concerne notamment le domaine des cibles et a plus particulièrement pour objet une cible thermique pour la réalisation d'une l'image thermique composée de plusieurs bandes et comportant au moins une couche en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes connectées à des moyens aptes à générer, entre elles, une différence de potentiel, ladite couche étant fixée sur un support.
Les dispositifs optroniques de visions diurne et nocturne associés aux armes ou aux systèmes d'armes des matériels terrestres, aériens et maritimes nécessitent un moyen de contrôle pour leur validation. Des cibles, aussi appelées mires, permettent notamment de quantifier les performances de ces dispositifs optroniques, relatives aux contrastes dans les domaines visibles ou infrarouges thermiques, et aux portées de détection, reconnaissance et identification des systèmes à distance réelle.
Les documents STANAG 43 47 ET STANAG 4349 définissent des procédures relatives aux essais de dispositifs optroniques. Le premier concerne la définition des performances nominales de portée statique des systèmes d'imagerie thermique et le second, la mesure de la différence minimale de température résolvable des systèmes d'imagerie thermique.
La différence minimale de température résolvable des systèmes d'imagerie thermique est une fonction qui associe, à une fréquence angulaire, la plus petite différence de température Δ, telle que les barres de la mire sont placées :
  • normalement à l'axe du système d'observation
  • au centre du champ
  • à une distance D telle que les barres successives, correspondant à une certaine fréquence, puissent être discernées par le dispositif optronique testé.
Elle relie la résolution thermique et la résolution angulaire de tous les éléments intervenant sur le parcours du signal au sein du système. Elle dépend ainsi :
  • de l'objectif
  • du détecteur
  • de l'électronique
  • du système de visualisation
  • de l'observateur (acuité visuelle normale, une bonne faculté d'appréciation des couleurs et une bonne expérience de ce type de mesures)
  • de la transmission atmosphérique.
La fonction du système optronique consiste à apporter une information visuelle à l'observateur. Celle-ci doit être nécessairement qualifiée et quantifiée.
Pour ce faire, on réalise généralement les trois types d'essais suivants : la Détection, la Reconnaissance et l'Identification.
La Détection correspond à l'action de détecter un point chaud dans une scène.
La Reconnaissance est celle qui permet de connaítre le type d'objet qui se trouve dans la scène (char, véhicule léger, fantassin, etc...).
L'Identification est l'action qui consiste à déterminer très exactement l'objet (AMX30, T72, etc.).
Pour qu'un objet puisse être détecté, reconnu ou identifié, avec une probabilité de succès, il faut que le système permette de résoudre un certain nombre de points de l'objet contenu dans sa plus petite dimension, ce nombre étant fonction du type d'essais considéré ( Détection, Reconnaissance ou l'Identification).
En fait, au lieu de points, on considère plutôt des fréquences spatiales exprimées en paires de lignes (ou barres ou bandes).
Il existe des critères empiriques donnant la valeur de probabilité de succès. Les plus largement utilisés sont les critères de Johnson.
Les mires utilisées pour la voie visible correspondent à la même fréquence spatiale que celles de la voie infrarouge thermique.
Chaque type d'essais ( Détection, Reconnaissance ou Identification) et chaque mode, (visible ou infrarouge thermique) nécessitent une mire spécifique calculée selon les critères relatifs au pouvoir séparateur, en fonction d'une probabilité de succès de 50 %.
En mode infrarouge thermique, les mires utilisées sont les suivantes :
Détection de nuit - objectif uniforme
- largeur d'une barre : 2,30 m
Reconnaissance de nuit 3,5 paires de lignes par objectif
largeur d'une barre : 0,32 m
Identification de nuit 7 paires de lignes par objectif
largeur d'une barre : 0,16 m
En mode visible, les mires utilisées sont les suivantes :
Détection de jour Objectif uniforme
Largeur d'une barre : 2,30 m
Reconnaissance de jour 3,5 paires de lignes par objectif
largeur d'une barre : 0,32 m
Identification de jour 7 paires de lignes par objectif
largeur d'une barre : 0,16 m.
Comme le pas de la matrice de détecteurs peut être différent selon les deux directions, horizontale et verticale, il faut doubler le nombre de mires afin d'obtenir les deux positions.
Ces types de cibles sont présentés sur les figures 1a à 1f.
En mode visible, les bandes 5 sont constituées par une nuance de couleur, et les bandes 6 par une autre nuance de cette même couleur, par exemple deux nuances de gris avec un contraste par exemple, de 20%, le contraste entre le blanc et le noir étant considéré comme égal à 100%.
En mode infrarouge, les bandes correspondent à des surfaces émettrices d'un rayonnement infrarouge, les bandes 5 correspondant à une surface à une première température T1, et les bandes 6 à une surface à une seconde température T2.
Les cibles 1a à 1f sont utilisées respectivement pour :
  • la détection verticale,
  • la détection horizontale,
  • la reconnaissance verticale,
  • la reconnaissance horizontale,
  • l'identification verticale,
  • l'identification horizontale.
Ainsi les mesures de Détection, reconnaissance et identification dans les deux modes, visible et infrarouge thermique nécessitent donc 12 cibles.
Cette multiplicité des cibles engendre de nombreux inconvénients. En effet, une logistique importante est nécessaire, et la perte de temps pour le changement du type d'essais (détection, reconnaissance ou identification) de la position (horizontale ou verticale) et du mode (visible ou infrarouge) qui nécessite, à chaque fois, le remplacement de la cible est considérable, ce qui accroít notablement la durée globale des essais nécessaires à l'évaluation des performances d'un dispositif optronique en distance réelle.
On connaít par ailleurs le brevet US4946171 qui décrit une cible thermique pour la réalisation, sur sa face avant, notamment d'une image thermique composée de plusieurs bandes et comportant plusieurs module formant chacun une bande et comportant chacun deux faces longitudinales sur lesquelles repose une couche en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes connectées à des moyens aptes à générer, entre elles, une différence de potentiel, chaque module étant inclinable d'une position verticale dans laquelle ledit matériau est électriquement alimenté à une position sensiblement horizontale dans laquelle ledit matériau n'est plus électriquement alimenté.
Du fait de la présence de matériau électriquement conducteur sur les deux faces longitudinales, le nombre de cibles nécessaires pour les mesures de Détection, reconnaissance et identification dans les deux modes, visible et infrarouge thermique est encore de 6 cibles.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une cible de fabrication très simple, de maintenance aussi très simple et limitant les pertes de temps lors du changement de type d'essais.
La solution proposée est une cible thermique thermique pour la réalisation notamment d'une image thermique composée de plusieurs bandes et comportant au moins une couche en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes connectées à des moyens aptes à générer, entre elles, une différence de potentiel, cible caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un module reposant sur un support et formant tout ou partie d'une bande et comportant une structure support sur tout ou partie de laquelle repose au moins une couche en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes connectées à des moyens aptes à générer, entre elles, une différence de potentiel et en ce qu'elle comporte des moyens aptes à permettre la rotation de tout ou partie du module, ces moyens pouvant être constitués par des ensembles axe-palier, les paliers pouvant être solidaires du support et les axes solidaires du module.
Elle peut en outre comporter des moyens aptes à entraíner en rotation tout ou partie du module, ces moyens pouvant être constitués par un moteur, par exemple, du type pas à pas et à deux sens de rotation, ou asynchrone sous tension de sécurité avec butée de fin de course.
Selon une caractéristique particulière, elle comporte au moins deux modules indépendants formant chacun tout ou partie d'une bande et comportant chacun au moins deux faces longitudinales et une structure support sur tout ou partie de laquelle repose au moins une couche en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes connectées à des moyens aptes à générer, entre elles, une différence de potentiel, et en ce qu'elle comporte des moyens aptes à permettre la rotation de tout ou partie de chacun des modules.
Selon une caractéristique additionnelle, les au moins deux faces longitudinales de chacun des modules sont peintes, la couleur de la peinture ou la nuance de la première face longitudinale étant différente de celle de la deuxième face longitudinale
Selon une caractéristique additionnelle, elle comporte au moins une partie du support qui est commune à tous les modules et les modules peuvent être disposés dans un même plan et toutes lesdites premières faces longitudinales de chacun des modules peuvent être positionnées dans un même plan à l'aide des moyens aptes à permettre la rotation de tout ou partie du module.
En outre, elle peut comporter des moyens aptes à permettre sa rotation sur elle-même, et plus particulièrement, dans le plan qu'elle définit, ainsi que des moyens aptes à entraíner la cible en rotation dans le plan qu'elle définit.
Selon une caractéristique additionnelle, au moins un des modules comporte une première et une deuxième face recouverte par une couche en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes connectées à des moyens aptes à générer, entre elles, une différence de potentiel, ladite couche étant fixée sur la structure support
Selon une autre caractéristique, au moins un des modules comporte une deuxième face longitudinale en matériau non connecté à des électrodes, ce matériau pouvant ou non être électriquement conducteur.
Selon une caractéristique particulière, la ou lesdites couches électriquement conductrices est constituée par un tissu en fibres verre-carbone.
Selon une caractéristique particulière contribuant à la précision de la simulation, les électrodes sont constituées par des tresses métalliques. De plus, la couche conductrice est maintenue sur la tresse à l'aide d'une ou plusieurs pinces dont la longueur totale des mâchoires est préférablement supérieure ou égale à la longueur de la tresse.
D'autres avantages et caractéristiques apparaítront dans la description d'un mode particulier de réalisation de l'invention au regard des figures annexées parmi lesquelles :
  • les figures 1a à 1f montrent des schémas de cibles selon l'état de la technique et utilisées pour des essais de détection, reconnaissance et identification,
  • la figure 2 présente un mode de réalisation d'une cible selon l'invention,
  • la figure 3 présente une coupe transversale d'un module selon l'invention.
  • la figure 4 présente un deuxième mode de réalisation d'une cible selon l'invention,
  • la figure 5 présente une coupe transversale d'un module selon ce deuxième mode de réalisation.
La figure 2 présente une cible 10 selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention.
Cette cible 10 comporte un support comportant un cadre 11 et des éléments de support 12, 13, 15, 16 et sur lequel sont fixés des modules indépendants et juxtaposés 141 à 1414 . L'extrémité de chacun des éléments de support 12 est constituée par un palier 13 destiné à recevoir un axe 23 d'un premier module. Il comporte en outre un taraudage dans lequel est fixé l'une des extrémités d'une entretoise 15 cylindrique filetée à ses deux extrémités, un autre palier 16, destiné à un second module juxtaposé au premier module, étant fixé à l'autre extrémité de cette entretoise 15.
Comme montré sur la figure 3, chaque module 14i comporte deux profilés en U 20 et 21 en matériau isolant, sur chacun desquels est fixé un axe, respectivement 22 et 23, l'axe 22 étant relié à un moteur M du type pas à pas alimenté par des moyens 60 aptes à générer une différence de potentiel de 48V.
Ces profilés en U 20 et 21 ont une hauteur de 0,16m, une largeur d'environ 0,05m et une profondeur de 0,05m, la distance séparant les deux branches 26 du U ainsi que leur longueur étant d'environ 0,03m.
Chaque module 14i comporte en outre une planche en bois 28 ou en matériau thermiquement isolant (sandwich bois-polyuréthane-bois ou autre) d'une hauteur de 0,16m, d'une largeur d'environ 2,36m et d'une profondeur de 0,03m qui peut être fixée sur les profilés par emmanchement à force ou par tout autre moyen de fixation.
Sur chacune des faces longitudinales 29, 30 de la planche 28, ces faces longitudinales étant celles définies par les dimensions de 2,36m x 0,16, est fixée une couche, respectivement 31 et 33, en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes, respectivement 70a ; 70b et 71a ; 71b, ayant des extrémités en forme de plaque et elles-mêmes connectées aux moyens 60 aptes à générer entre elles une différence de potentiel.
Ces couches 31 et 33 en matériau électriquement conducteur peuvent par exemple être constituées par un tissu en fibre de verre/carbone tel par exemple celui de référence HEXEL 43596 16/34 de la société HEXEL ou CG202 de la société SEAL.
Pour une réalisation simplifiée de ce module, la largeur des couches électriquement conductrices 31 et 33 est choisie légèrement supérieure à celle de la planche 28, par exemple 2,38m, de sorte que leurs extrémités soient repliées sur les surfaces latérales 32 de la planche 28 sans qu'elles se touchent entre elles et que la planche et les couches 31 et 33 et les extrémités en forme de plaque des électrodes soient emmanchées à force dans les profilés en U 20 et 21.
Le cadre 11 est fixé à un élément de support 17 représenté en pointillé et solidaire d'une part d'un axe 18 relié à un moteur 19 et dont l'axe de symétrie est confondu avec celui du support 12, et d'autre part à deux autres éléments de support 40 se terminant chacun par un pied 41 pouvant servir de support pour un chariot élévateur.
Au moins un thermocouple, non représenté, est disposé sur chacune des couches électriquement conductrices 31 de chacun des modules. Chacun de ces thermocouples est connecté à un boítier de commande de régulation, par exemple de la marque JUMO, lui-même relié au générateur de tension 60, de préférence portatif, ce générateur étant connecté aux dites électrodes 70a ; 70b ; 71a ; 71b. Ainsi, la température est régulée à une valeur de consigne T1 sur toute ladite première couche conductrice 31 et à une valeur de consigne T2 sur toute ladite deuxième couche conductrice 33.
Par ailleurs, les couches électriquement conductrices 31 et 33 sont recouvertes d'une couche de peinture de couleur différente, en l'occurrence deux nuances de vert, ces deux couleurs présentant donc entre elles un contraste.
Le fonctionnement de la cible selon ce mode de réalisation est le suivant, sachant qu'en mode infrarouge thermique, une différence de potentiel est générée entre les électrodes 70a et 70b afin d'obtenir une température T1 sur la face longitudinale 29 ainsi qu'entre les électrodes 71a et 71b afin d'obtenir une température T2 sur la face longitudinale 30, alors qu'en mode visible, aucune différence de potentiel n'est générée entre les différentes électrodes.
Pour un fonctionnement de la cible en détection verticale, donc à température ambiante, toutes les faces longitudinales 30 des modules sont positionnées, à l'aide des moteurs M1 à M14 des modules respectifs 141 à 1414, sur la face avant de la cible, cette face étant définie comme celle visible par le dispositif optronique à tester.
Pour un fonctionnement de la cible en détection horizontale, c'est-à-dire à une température donnée, toutes les faces longitudinales 29 des modules 141 à 1414 c'est-à-dire celles recouvertes par une couche 31 en matériau électriquement conducteur, sont positionnées, à l'aide des moteurs M1 à M14 des modules respectifs 141 à 1414, sur la face avant de la cible
Pour un fonctionnement de la cible en reconnaissance verticale, les modules sont associés par paires successives, deux modules d'une même paire présentant la même face 29 ou 30 à l'objectif, tandis que les deux modules de la paire suivante présentent en tant que paire, la même face 29 ou 30, ces faces étant différentes de celles présentées par la paire précédente de modules.
Ainsi, les modules 141 , 142 , 145 , 146 , 149 , 1410 , 1413 , 1414 présentent par exemple leur face longitudinale 29 recouverte d'une couche 31 en matériau électriquement conducteur tandis que les modules 143 , 144 , 147 , 148 , 1411 , 1412 , présentent leur face en bois 30.
Pour un fonctionnement de la cible en identification verticale, les modules à indice pair 142 , 144 , 146 ... présentent chacun la même face longitudinale tandis que les modules à indice impair 141 , 143 , 145 ... présentent eux aussi, entre eux, la même face, cette face étant différente de celle présentée par les modules à indice pair.
Pour un fonctionnement en reconnaissance horizontale ou en identification horizontale il suffit de commander le fonctionnement du moteur 19 qui entraíne la rotation de la cible dans son plan d'un angle de π/2 radians
La figure 4 présente une cible 10 selon un deuxième mode de réalisation particulier de l'invention.
Cette cible 10a comporte un support comportant un cadre 11a et des moyens aptes à permettre, pour chacun des modules, sa rotation mais pas sa translation.
Ces moyens comportent notamment des paliers 13a fixés au cadre 11a.
Comme montré sur la figure 5, chaque module 14i comporte deux profilés en U 20a et 21a en matériau conducteur, sur chacun desquels est fixé un tube, respectivement 22a et 23a, l'axe 23a étant relié à un moteur M du type asynchrone et alimenté par des des moyens 60a aptes à générer une différence de potentiel de 48V.
Ces profilés en 20a et 21a ont une hauteur de 0,16m, une largeur d'environ 0,05m et une profondeur de 0,05m, la distance séparant les deux branches 26 du U ainsi que leur longueur étant d'environ 0,03m.
Chaque module 14i comporte en outre deux planches en contreplaqué 28a et 28b d'une hauteur de 0,16m, d'une largeur d'environ 2,36m et d'une profondeur de 0,03m. Ces deux planches sont séparées par une couche 31 a en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes, en l'occurrence les profilés en U 20a et 21a, eux-mêmes connectés aux moyens 60a.
La structure sandwich constituée par les deux planches séparées par la couche 31a en matériau électriquement conducteur peut être fixée sur les profilés par emmanchement à force ou par des moyens de fixation du type boulon, vis....
Cette couche 31 qui peut par exemple être constituée par un tissu en fibre de verre/carbone ayant une hauteur de 0,16m et une largeur supérieure à 2,36, par exemple 2,4m afin que ses extrémités puissent être repliées contre les surfaces latérales de l'une et/ou l'autre des planches 28a, 28b, et soit ainsi en contact avec les profilés en U qui constituent les électrodes.
Tout comme dans le premier mode de réalisation décrit précédemment, le cadre 11 est fixé à un élément de support 17 représenté en pointillé et solidaire d'une part d'un axe 18 relié à un moteur 19 et dont l'axe de symétrie est confondu avec celui du support 12, et d'autre part à deux autres éléments de support 40 se terminant chacun par un pied 41 pouvant servir de support pour un chariot élévateur.
Afin de pouvoir effectuer avec un même module aussi bien les essais en mode visible qu'en mode infrarouge, la face longitudinale 29a de la planche 28a est recouverte d'une première nuance de gris tandis que la face longitudinale 30a de la planche 28b est recouverte d'une autre nuance de gris, le contraste entre ces deux nuances étant de 20%.
Pour le contrôle de la température T1 et T2 des modules lors de leur fonctionnement en mode infrarouge thermique, deux thermocouples ont été positionnés, l'un sur le module 141 et l'autre sur le module 149 . Tous les modules devant être régulés à la température T1 le sont comme le module 141 tandis que tous les modules devant être à la température T2 sont régulés comme le module 149.
Ces thermocouples sont chacun connectés à un boítier de commande de régulation, par exemple de la marque JUMO, lui-même relié au générateur de tension 60, de préférence portatif, ce générateur étant connecté aux dites électrodes 20 et 21 constituées dans ce mode de réalisation par les profilés en U. Ainsi, la température est régulée à une valeur de consigne T1 pour le module 141 ainsi que pour tous les modules devant être à la température T1 et à une valeur de consigne T2 pour le module 148 ainsi que pour tous les modules devant être à la température T2.
Le fonctionnement en mode visible de la cible selon ce mode de réalisation est le même que celui du premier mode de réalisation précédemment décrit.
Le fonctionnement en mode infrarouge thermique de la cible selon ce mode de réalisation est le suivant :
Pour un fonctionnement de la cible en détection verticale, donc à la température T1, toutes les faces comportant la peinture la plus sombre, en l'occurrence les faces 29a, c'est-à-dire celles présentant un meilleur coefficient d'émission, sont préférentiellement positionnées, à l'aide des moteurs M1 à M14 des modules respectifs 141 à 1414, sur la face avant de la cible, cette face étant définie comme celle visible par le dispositif optronique à tester, et la température de toutes les faces 29a est régulée en tension à la température T1.
Pour un fonctionnement de la cible en détection horizontale, c'est-à-dire à une température T2, le même positionnement des modules que celui décrit dans le cadre de la détection verticale, peut être utilisé, il suffit ne plus réguler la température à la température T1 mais à la température T2.
Pour un fonctionnement de la cible en reconnaissance verticale, le même positionnement des modules que celui décrit dans le cadre de la détection verticale, peut être utilisé mais les modules sont associés par paires successives de modules, deux modules d'une même paire étant régulés à l'une des température T1 ou T2, les deux modules de la paire suivante étant régulés à l'autre des températures T1 ou T2.
Ainsi, les faces longitudinales 29a des modules 141 , 142 , 145 , 146 , 149 , 1410 , 1413 , 1414 sont régulées à la température T1 tandis que les faces longitudinales 29a des modules 143 , 144 , 147 , 148 , 1411 , 1412 , sont régulées à la température T2.
Pour un fonctionnement de la cible en identification verticale, le même positionnement des modules que celui décrit dans le cadre de la détection verticale, peut être utilisé mais les faces longitudinales 29a des modules à indice pair 142 , 144 , 146 ... sont régulées à la température T2 tandis que les faces longitudinales 29a des modules à indice impair 141 , 143 , 145 ... sont régulées à la température T1.
Pour un fonctionnement en reconnaissance horizontale ou en identification horizontale il suffit de commander le fonctionnement du moteur 19 qui entraíne la rotation de la cible dans son plan d'un angle de π/2 radians
Il est à noter que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la cible sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, les bandes peuvent avoir une forme quelconque ou avoir celle d'un rectangle, d'un carré, d'un cercle...
Les électrodes peuvent être constituées par des tresses métalliques maintenues par des pinces fixées à un support.
Les modules peuvent comporter une couche électriquement conductrice fixe et comporter un cache d'une surface égale à la moitié de, celle de la surface longitudinale du module, ce cache pouvant pivoter pour cacher une moitié du module.
Les modules peuvent aussi comporter plus de deux faces longitudinales, par exemple trois ou quatre formant alors un parallélépipède pouvant notamment présenter au dispositif optronique et en mode visible quatre nuances d'une même couleur, ou quatre couleurs différentes. Il est à noter que dans ce dernier cas, les modules, s'ils doivent être juxtaposés, sont préférablement positionnés dans deux plans différents afin de permettre leur rotation.
On notera enfin qu'il est possible de chauffer le matériau électriquement conducteur de la face longitudinale 29 sans modifier les caractéristiques d'émission de la face 30. Le temps correspondant pour passer d'un fonctionnement en détection à un fonctionnement en reconnaissance ou en identification est limité au temps de rotation des modules.
En outre la position des modules est commandée à partir d'un module de commande comprenant un commutateur à trois positions ( détection, reconnaissance, identification) et un commutateur à deux positions (horizontale ou verticale).
Par ailleurs, les modules peuvent être disposés à l'intérieur d'une enveloppe étanche ou peuvent être recouverts, au moins en partie, par un film étanche.

Claims (9)

  1. Cible thermique pour la réalisation, sur sa face avant, notamment d'une image thermique composée de plusieurs bandes (5,6) et comportant au moins un module (141 ;... ; 1414) formant tout ou partie d'une bande (5 ; 6) et comportant chacun au moins deux faces longitudinales (29 ; 29a ; 30a ; 30) et une structure support (20 ; 21 ; 28 ; 28a, 28b) sur tout ou partie de laquelle repose au moins une couche (31, 31a) en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes (20a ; 21a ; 70a ; 70b) connectées à des moyens (60 ; 60a) aptes à générer, entre elles, une différence de potentiel, cible caractérisée en ce que les au moins deux faces longitudinales (29 ; 29a ; 30a ; 30) de chacun des modules sont peintes, la couleur de la peinture ou la nuance de la première face longitudinale (29 ; 29a) étant différente de celle de la deuxième face longitudinale (30; 30a) et en ce qu'elle comporte des moyens ( 13, 16, 22 , 23) aptes à permettre la rotation de tout ou partie de chacun des modules de façon à positionner l'une ou l'autre des dites au moins deux faces longitudinales (29 ; 29a ; 30a ; 30) sur la face avant de la cible.
  2. Cible thermique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens ( 13, 16, 22 , 23) aptes à permettre la rotation de tout ou partie de chacun desdits modules sont constitués par des paliers (13 ; 16) solidaires du support (11, 12, 13 , 15 ; 16) et des axes (22 ; 23) solidaires du module.
  3. Cible thermique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (M) aptes à entraíner en rotation tout ou partie du module.
  4. Cible thermique selon la revendications 3, caractérisée en ce que les moyens (M) aptes à entraíner en rotation tout ou partie du module (141 ;... ; 1414) comportent un moteur.
  5. Cible thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une partie (11) du support (11 ; 12 ; 13 : 15 ; 16 ) qui est commune à tous les modules (141 ;... ; 1414).
  6. Cible thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les modules sont disposés dans un même plan et toutes lesdites premières faces longitudinales (29 ; 29a) de chacun des modules peuvent être positionnées dans un même plan à l'aide des moyens ( 13, 16, 22, 23) aptes à permettre la rotation de tout ou partie du module.
  7. Cible thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (17; 18; 19; 40; 41) aptes à permettre sa rotation sur elle-même.
  8. Cible thermique selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (18 ; 19) aptes à entraíner la cible en rotation dans le plan qu'elle définit.
  9. Cible thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un module (141 ;... ; 1414) comportant une deuxième couche (33) en matériau électriquement conducteur reliée à deux électrodes (71a ; 71b) connectées à des moyens aptes (60) à générer, entre elles, une différence de potentiel, et reposant sur la structure support (28 ; 28a ;28b), lesdites première et deuxième couche (31 ; 33) en matériau électriquement conducteur n'étant pas jointive.
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