EP2175226A1 - Procédé de commande d'un module d'attaque et module d'attaque mettant en oeuvre un tel procédé - Google Patents

Procédé de commande d'un module d'attaque et module d'attaque mettant en oeuvre un tel procédé Download PDF

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EP2175226A1
EP2175226A1 EP09290743A EP09290743A EP2175226A1 EP 2175226 A1 EP2175226 A1 EP 2175226A1 EP 09290743 A EP09290743 A EP 09290743A EP 09290743 A EP09290743 A EP 09290743A EP 2175226 A1 EP2175226 A1 EP 2175226A1
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EP
European Patent Office
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laser
module
sources
driving module
target
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EP09290743A
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German (de)
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EP2175226B1 (fr
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Thierry Bredy
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Nexter Munitions SA
Original Assignee
Nexter Munitions SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C13/00—Proximity fuzes; Fuzes for remote detonation
    • F42C13/02—Proximity fuzes; Fuzes for remote detonation operated by intensity of light or similar radiation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/222—Homing guidance systems for spin-stabilized missiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/226—Semi-active homing systems, i.e. comprising a receiver and involving auxiliary illuminating means, e.g. using auxiliary guiding missiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/2273—Homing guidance systems characterised by the type of waves
    • F41G7/2293—Homing guidance systems characterised by the type of waves using electromagnetic waves other than radio waves

Definitions

  • the technical field of the invention is that of the methods for controlling an attack module when it acts by flying over a target.
  • An attack module is a projectile or sub-projectile that has a warhead and follows a trajectory over a terrain area on which one or more targets are located.
  • attack modules are well known. They are equipped with means to detect the target (usually optical or infrared sensors). The scanning motion of the terrain by the direction of observation of the sensors during the displacement of the driving module makes it possible to ensure the detection of the target.
  • control of the attacking module may be the control of the firing trigger of the warhead that it carries.
  • the control of the attack module may also be a simple correction of the trajectory of the attack module, correction allowing it to approach a target.
  • attack modules that are full caliber projectiles and in particular artillery projectiles.
  • Such projectiles have a rotational speed in roll ⁇ of the order of 200 to 300 revolutions / second for an axial velocity V which is of the order of 200 m / s in approach phase of a target.
  • the conventional value of the pitch of the ground sweep spiral by the detection directions of the target sensors is of the order of 3 meters. This step is proportional to the ratio V / ⁇ . This value of 3 meters is traditional and ensures a target detection with a satisfactory probability. This is the one used in the known attack modules of the anti-tank projectile type.
  • the rotational speed of the projectile must be of the order of 45 to 60 revolutions per second to ensure a V / ⁇ of the order of 3 .
  • This rotational braking is ensured for example by providing the projectile with a slipping belt.
  • the projectile will be equipped with a stabilizer ensuring its stabilization on trajectory. It may alternatively be implemented means providing a rotational braking at the end of the ballistic trajectory.
  • these modules are equipped with laser sensors oriented towards the ground, they will then provide a sweep of the ground with a sweep rate at ground level of the order of 40 kilometers per second. With such a sweeping speed, the repetition frequency of the laser sensors necessary for an optimal scan of the terrain becomes too great compared to the current technological possibilities (repetition frequency lower than the ten kHz for the average power considered laser sensors). It results from this technological limitation a probability of detection of a target which is insufficient (probability that the target is illuminated by the laser beam).
  • an anti-tank projectile comprising three pulsed laser radar sources which are arranged substantially radially and regularly distributed angularly. The detection directions of the radars thus form angles of 120 ° relative to each other and each radar then sweeps the soil successively in a specific band.
  • the object of the invention is to propose a control method for a driving module that makes it possible to increase the probability of detection of a target on the ground.
  • This method makes it possible to implement, for a full-bore, high-speed drive module, a target designation mode by passive designator.
  • the subject of the invention is a method for controlling an attack module that acts by flying over a target and incorporating a military head, and in particular a method for controlling the triggering of the firing of the military and / or command head.
  • a trajectory correction and / or firing direction of the attack module from a detection of the target, in which method is scanned from the attack module an area of land to the using a laser beam, the potential target located in the field with a passive observation means is observed, when the passive observation means detects the laser beam from the driving module, the transmission of a confirmation order and / or at least one deviation measurement information from the observation means and to the driving module.
  • the driving module comprises at its front end a detection means comprising at least two laser sources, sources disposed on a circumference of the end of the detection means and whose axes are angularly offset from such so that the intersections of these axes with the ground sweep together the ground and following successively substantially the same spiral on the ground, the control of the drive module by the passive observation means being ensured indifferently as a result of the detection by the latter of the beam emitted by one or the other source, at least one delay Specifically provided for controlling the drive module to take into account the angular offset of the laser sources.
  • the laser sources may each be activated with a given repetition period during the rotation of the driving module, an inter-source time shift being provided between the activation of two consecutive sources.
  • the temporal inter-source offset may be substantially equal to the repetition period of the laser sources divided by the number of sources used, such an offset thus allows to regularly alternate the laser spots emitted by each source.
  • control delay making it possible to take into account the angular offset of the sources is determined from a measurement of the rolling speed of the driving module.
  • the order of confirmation and / or the deviation measurement information or information may advantageously be transmitted optically in the form of at least one laser pulse sent by the observation means to the target and then received, after reflection on the latter , by detection means, embedded in the attack module.
  • the invention also relates to an attack module implementing such a control method.
  • the invention thus aims at an attacking module that acts by flying over a target and comprising a military head as well as means for firing the military head, a driving module comprising a detection means incorporating at least one laser source having a detection direction close to the direction of attack of the warhead and ensuring the sending to a potential target of a laser beam, with a given repetition frequency, during the flight of the attack module over the target, the module driving device also incorporating means for receiving a firing trigger confirmation order and / or at least one deviation measurement information, receiver means coupled to a computer, the confirmation order or the deviation measurement information being provided by a separate designator of the driving module and incorporating a passive observation means, a driving module characterized in that the detection means is disposed at the front end of the driving module and comprises at least two sources laser, sources disposed on a circumference of the end of the detection means and whose axes are angularly offset so that the footprints emitted by each laser source sweep together the soil and successively following substantially the same spiral to the ground, the control of the driving
  • the driver module comprises a roll sensor coupled to the computer.
  • the detection means of the driving module may comprise at least two laser sources each associating a transmitter and a receiver, the transmitters ensuring the emission of laser beams with a given repetition frequency.
  • the target detection means may furthermore also ensure the reception of the confirmation order and / or of the deviation measurement information in the form of at least one laser signal emitted by the passive observation means.
  • the driving module may be constituted by a gyrating projectile having a rotational speed which is between 20 and 60 revolutions per second, at least in the terminal phase of its trajectory.
  • the drive module advantageously include means for reducing its rotational speed.
  • the driving module may comprise an ogive decoupled in rotation with respect to a rear part of the module, the warhead carrying the detection means, means being furthermore provided for controlling the speed of rotation of the warhead.
  • the drive module may advantageously incorporate an angular position sensor for controlling the position and / or speed of rotation of the ogive with respect to the rear part of the module.
  • an attack module 1 is here constituted by an artillery projectile which is fired from a weapon tube 2 positioned on a ground 3.
  • the weapon tube may be a tube of artillery, for example of a caliber between 105mm and 155mm, or a tube of mortar.
  • the attack module 1 follows a ballistic trajectory 4 and flies over, during the terminal phase of this trajectory, an area of the ground 3 on which is positioned at least one target 5.
  • the drive module is driven by a rotation speed of the order of 50 to 60 revolutions per second. This reduced speed (compared to the usual rotational speeds for artillery projectiles) was obtained using a braking means: for example by a slip belt that allows the module to take only part of the rotation printed by the weapon tube.
  • the attack module incorporates a stabilizer 34 which ensures its stabilization on trajectory.
  • the slip belts are well known to those skilled in the art. For example, one can refer to the patent FR-2882429 which describes an example of such a belt.
  • a passive observation means 7 is used which is here carried by an overhead means 6 (such as a drone).
  • the observation means could of course be secured to a device placed on the ground or carried by a land vehicle.
  • the passive optical observation means 7 may for example be constituted by at least one detector sensitive to laser radiation which will be emitted by detection means 8 integral with the driving module 1.
  • the observation means is sensitive according to an observation cone 9 which has an opening of approximately 0.5 °.
  • the ellipse 10 represents the zone observed at the level of the target 5.
  • the detection means 8 comprises laser sources 11a, 11b which are means associating (in a conventional manner) a transmitter and a laser receiver.
  • the emitter portion of these laser sources transmits radiation with a repetition frequency Fr of the order of a few kHz.
  • the laser sources further comprise a laser receiver portion which is sensitive to the radiation reflected by the target.
  • the laser radiation that will be emitted by the detection means 8 of the driver module 1 and which will touch the target 5 at the zone 10 will be detected by the observation means 7 which can (as described by EP-1719969 ) command the issuance of a target confirmation order.
  • This order received by the attacking module 1 will cause the firing of the military head of the latter following his direction of attack D.
  • the confirmation order can be transmitted by specific radio means, but it can also be transmitted using a specific laser transmitter carried by the observation means 7.
  • the signal of confirmation will preferably be received by the receiving part of the laser sources of the driver module.
  • EP1719969 provide on the driving module 1 specific optical receiving means.
  • the detection means 8 of the driving module comprises at least two laser sources 11a, 11b (that is to say two transmitter / receiver sub-assemblies).
  • the Figures 2a, 2b thus show the front end of the driving module 1.
  • the sources 11a and 11b are disposed on a circumference 13 of the end of the detection means 8. and spaced apart from each other by an angle at the center ⁇ ab relatively reduced, angle of the order of 1 ° (very exaggerated value in the figures for the sake of clarity of the description).
  • the angle ⁇ ab should be less than or equal to 2.5 °. In this case the spirals traversed by the detection directions are practically merged.
  • the sources 11a, 11b therefore have their axes or sensing directions a, d b are angularly offset so that the footprints emitted by each laser source successively sweep substantially the same area of ground.
  • a soil scan by each source a source intervening temporally after another source (leading to the course by each direction of detection of a strip of terrain parallel to the previous one), but a simultaneous sweep of the ground by the ends of the detection directions that then follow substantially the same spiral ground but successively from a geometric point of view, ie one behind the other on the same spiral.
  • Each laser source emits a laser beam 14a, 14b whose width is of the order of a few tenths of a degree, resulting for each source a ground laser spot 15a, 15b of approximately 1 m 2 of surface.
  • the figure 3 allows to visualize more precisely the different directions and angles.
  • the direction OX of the driver module 1 (O being the center of gravity of the module 1) corresponds to the axis of the module, axis around which the latter rotates with a speed ⁇ . This direction is also that of the velocity vector of the module 1 (assuming that the incidence angle of the driver module is low).
  • d a and d b represent the detection directions of the two sources (respectively the first source 11a for d a and the second source 11b for d b ).
  • Direction D is the direction of attack of the military head. This direction D is inclined relative to the axis OX of the module 1. The end of the direction of attack D travels the ground following the same spiral as the ends of the detection directions d a and d b .
  • the angle ⁇ represents in a vertical plane the slope of the trajectory 4 followed by the driving module 1 (angle of the axis OX of the driving module with respect to the horizontal H z (if we neglect the angle of attack of the driver module).
  • the angles ⁇ da and ⁇ db are the angles separating the axis OX of the driver module and respectively the detection directions d a and d b .
  • This figure shows the angle ⁇ ab defined along the roll axis OX of the driver module separating the axes of the laser sources 11a, 11b (angle between the planes respectively formed by the straight lines OX and d a and the straight lines OX and d (b ).
  • the scanning speed vectors VB a and VB b are represented at the ends of the detection directions d a and d b , and therefore the speeds of travel of the spiral 12 by the laser spots 15a, 15b.
  • ⁇ WHa has been used to denote the angle defined along the axis of roll Ox of the driving module between the direction of attack D and the first direction of detection d a (angle between the planes respectively formed by the straight lines OX and d a and the lines OX and D).
  • the spot 15a from the first source 11a thus sweeps the ground in advance of phase with respect to the spot 15b from the second source 11b.
  • the angles ⁇ da and ⁇ db are represented here as equal. In practice, it will be possible to adjust ⁇ db to bring the two spirals described by the directions d a and d b geometrically closer to one another.
  • the figure 4 schematizes the internal organization of the attack module 1 and that of the observation means 7 associated with it.
  • the driver module 1 incorporates a detection means 8 which comprises two laser sources 11a, 11b. Each associates a laser transmitter 16a or 16b coupled to a transmission optics 17a or 17b and a receiver 18a or 18b coupled to a reception optics 19a or 19b.
  • the transmitters and receivers of the two sources 11a, 11b are all connected to a computer 20 which triggers the emission Ea, Eb of signals by the transmitters 16a, 16b and the processing of the signals Ra, Rb received by the receivers 18a, 18b.
  • the computer 20 again makes it possible to control the triggering of the warhead 21 and incorporates algorithms 22 and one or more memories or registers 23.
  • a roll sensor (or gyro) 29 is incorporated in the driver module 1 and connected to the calculator 20.
  • the observation means 7 incorporates a passive optical observation means 22, comprising an optical 23 and a selected detector 24 sensitive to laser radiation emitted by the sources 11a, 11b.
  • This observation means also incorporates a transmission means 25 which is an optical transmitter means associating a laser source 26 and a collimation optic 27.
  • This transmission means 25 is controlled by an electronic processing means 28.
  • the latter detects a signal E Ra , E Rb emitted by one of the laser sources 11a, 11b of the driving module (signals Ea, Eb reflected by the target), it controls the sending of at least one laser pulse I c to the module d attack 1 via target 5.
  • This impulse is reflected on the target.
  • the reflected pulse (I CR ) is received by the detection means 8 of the driver module.
  • the laser receiving means 18a or 18b will be used to detect the confirmation laser pulse I CR .
  • the general operation of the confirmation means is described in detail in the patent EP-1719969 it is not necessary to specify it further.
  • the invention differs from this document in that the drive module incorporates at least two laser sources 11a, 11b. Each source can therefore illuminate the target and be detected by the observation means 7. In return each source 11a, 11b is capable of receiving the confirmation order I CR emitted by the observation means 7.
  • the computer 20 will process the received signals according to a particular process.
  • figure 5 a logic diagram that summarizes the mode of operation that is followed.
  • step A1 The first laser source 11a is activated in step A1, the test B1 corresponds to the verification of the reception or not at this source 11a of a target presence confirmation. If a target is actually detected, step D is commanded (command of the firing of the military head). This step D, however, intervenes only after step C1 which is the consideration at the computer 20 of a first trigger delay T Da .
  • the second laser source 11b is activated in step A2. This activation is done concretely at the end of a time shift T ab with respect to the activation A1.
  • the test B2 corresponds to the verification of the reception or not at this second source 11b of a confirmation of presence of target. If a target is actually detected, step D is commanded (firing of the warhead). Here again this step D intervenes only after a step C2 which is the consideration at the computer 20 of a second trigger delay T Db . If no target is detected after the steps B1 and B2, the cycles continue (steps A1 and A2) until detection of a target.
  • T ab is a datum programmed at the computer 20.
  • T ab a value of T ab which will be equal to half the repetition period of each laser source (for an attack module with two sources laser).
  • lines 30 and 31 which, as a function of time, represent the curvilinear abscissa of the points of intersection of the detection directions d a and d b on the scanning spiral 12.
  • the line 30 corresponds to the direction d a of the first laser source 11a and the line 31 to the direction d b of the second laser source 11b.
  • These lines are, of course, approximations which are considered during a time interval during which the speeds V Ba and V Bb can be assimilated to constant values.
  • the marks 32 and 33 on each line represent the laser pulses emitted by each source along the spiral 12. It can be seen in this figure that the periods of Tr repetition are the same for each source and that the time offset T ab between the emissions of each source is equal to Tr / 2.
  • each line is equal to the scanning speed (VB a , VB b ) for the source in question (and during the approximation period).
  • This figure shows the laser illumination steps P ia and P ib for each source.
  • the fact of providing a second laser source makes it possible to intersperse the laser spots coming from the one and the other source and thus to reveal an illumination step P ab on the spiral 12 which is smaller than the step provided by each source P ia or P ib .
  • the scanning speed VB has a mean value which decreases as a function of the altitude H of the driving module. It is therefore necessary to determine the repetition frequency Fr of the laser sources as a function of the maximum altitude H at which the scanning will be initialized. This repetition frequency Fr determines the illumination step Pi and consequently the resulting illumination step Pab.
  • the scanning speed VB is less than 33500 m / s.
  • the pitch of the spiral of detection is between 1.9 m and 2.7 m (indeed considering the inclination of the trajectory with respect to the vertical, the spiral of detection is elliptic), which gives a step illumination Pi ⁇ 3.35 m which is too important a value for there to be an interesting probability of detection.
  • the command received by the drive module can be received at the first laser source 11a or the second source 11b.
  • ⁇ ab there is an angular offset ( ⁇ ab ) between the two sources, therefore also an angular offset with respect to the direction of action D of the warhead which is not the same for the laser source 11a and for the laser source 11b.
  • ⁇ WHb on the figure 3 the angular offset along the roll axis OX between the direction D and the observation direction d b .
  • the tripping delay T Db is conventional and implemented in the known action modules which comprise only one laser sensor but for which there is however an angle ⁇ WHb between the direction of action D and the detection direction d b .
  • the triggering delay T Db is a function of the angle ⁇ WHb and the roll speed ⁇ of the driving module. This delay is usually preprogrammed in the computer of the attack module. Since the angle ⁇ WHb is relatively small, the dispersions relating to the actual rolling speed of the driver module have little effect on the probability of reaching the driver module.
  • the second laser sensor involves a delay of its own and depends on the angular offset ⁇ ab between the two sources.
  • This delay T Da depends on the roll speed of the driver module.
  • T Da ⁇ WHa / ⁇ .
  • the measurement of ⁇ then makes it possible to accurately determine the delay T Da independently of the dispersions relating to the actual rolling speed ⁇ .
  • the probability of reaching the drive module is thus maintained even with a significant angular difference ⁇ WHa with respect to the scanning kinematics of the drive module.
  • an angular difference ⁇ ab of the order of 1 ° will determine a time T Da of the order of 60 micro seconds.
  • the deviation measurement information that is provided by the passive designator is relative to the detection direction of a or d b (or d i ) that has been identified and that has received this correction command.
  • the drive module incorporates, by construction, values of the angular differences between the different detection directions and the axis OX of the module. It is therefore able to provide the commands received the appropriate corrections depending on the location of the laser source having received the command in question.
  • the figure 7 shows another embodiment of the invention in which the driving module is constituted by a projectile 1 comprising a rear empennage 34 and which also carries a warhead 35 which is decoupled in rotation (along the roll axis) relative to the rear portion 36 of the projectile body 1.
  • the driving module is constituted by a projectile 1 comprising a rear empennage 34 and which also carries a warhead 35 which is decoupled in rotation (along the roll axis) relative to the rear portion 36 of the projectile body 1.
  • a bearing 38 integral with the rear portion 36 is provided and the ogive 35 rotates freely on this bearing.
  • the warhead carries the detection means 8 which incorporates the laser sources 11a, 11b as well as the receiving means and the computer 20.
  • This warhead 35 also carries fins 37 which are deployable out of the body of the warhead by means of represented. These fins 37, thanks to their steering angles, provide the rotational drive (roll) of the nose 35.
  • An angular position sensor 39 located in the vicinity of the bearing 38, to determine the relative angular position between the warhead 35 and the rear portion 36.
  • This embodiment can particularly be implemented when it is coupled to a designator arranged in the field and transmitting deviation measurement information.
  • This trajectory correction can be provided in a conventional manner by a ring of pyrotechnic impellers located on the module 1.
  • the target designator designate not a target to be destroyed but an intermediate locator "pseudo-tag" disposed on the trajectory of the driver module 1.
  • the designator can then be used to confirm a target that has been detected by the detection means specific to the driver module 1.

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé de commande d'un module d'attaque (1) agissant en survol d'une cible (5) et incorporant une tête militaire, procédé dans lequel on balaye à partir du module d'attaque (1) une zone de terrain à l'aide d'un faisceau laser (14a,14b), et on observe la cible (5) avec un moyen d'observation passif (7) qui commande l'émission d'un ordre de confirmation et/ou d'au moins une information d'écartométrie. Ce procédé est caractérisé en ce que le module d'attaque (1) comporte au moins deux sources lasers (11a,11b) dont les axes (d a ,d b ) sont décalés angulairement de telle sorte que les intersections de ces axes avec le sol balayent successivement sensiblement la même spirale (12) au sol, la commande du module d'attaque (1) par le moyen d'observation passif (7) étant assurée indifféremment comme suite à la détection par ce dernier du faisceau émis par l'une ou l'autre source (11a,11b), avec interposition d'au moins un retard spécifique pour prendre en compte le décalage angulaire des sources laser.

Description

  • Le domaine technique de l'invention est celui des procédés permettant de commander un module d'attaque lorsqu'il agit en survol d'une cible.
  • On entend par module d'attaque un projectile ou sous projectile qui est doté d'une tête militaire et qui suit une trajectoire au-dessus d'une zone de terrain sur laquelle se trouvent une ou plusieurs cibles.
  • De tels modules d'attaque sont bien connus. Ils sont dotés de moyens leur permettant de détecter la cible (généralement des capteurs optiques ou infra rouges). Le mouvement de balayage du terrain par la direction d'observation des capteurs au cours du déplacement du module d'attaque permet d'assurer la détection de la cible.
  • Selon le cas, la commande du module d'attaque pourra être la commande du déclenchement de tir de la tête militaire qu'il emporte.
  • La commande du module d'attaque pourra aussi être une simple correction de la trajectoire du module d'attaque, correction lui permettant de se rapprocher d'une cible.
  • On connaît par le brevet EP1719969 un procédé de commande dans lequel on met en oeuvre un désignateur passif disposé sur le terrain. Ce procédé présente d'une part l'avantage d'assurer une désignation discrète des cibles, puisque ce désignateur (qui est un moyen d'observation passif) est indétectable.
  • Il présente aussi l'avantage de permettre une mise en oeuvre avec un module d'attaque ayant une vitesse de balayage élevée (supérieure à quelques km/s).
  • Cependant ce procédé trouve ses limites lorsque la vitesse de balayage de cible est supérieure à la dizaine de kilomètre par seconde.
  • Or on cherche aujourd'hui à mettre en oeuvre des modules d'attaque qui sont des projectiles plein calibre et en particulier des projectiles d'artillerie. De tels projectiles ont une vitesse de rotation en roulis Ω de l'ordre de 200 à 300 tours / seconde pour une vitesse axiale V qui est de l'ordre de 200 m/s en phase d'approche d'une cible.
  • La valeur classique du pas de la spirale de balayage du sol par les directions de détection des capteurs de cible est de l'ordre de 3 mètres. Ce pas est proportionnel au rapport V/Ω. Cette valeur de 3 mètres est classique et permet d'assurer une détection de cible avec une probabilité satisfaisante. C'est celle qui est mise en oeuvre dans les modules d'attaque connus de type sous projectiles antichar.
  • Pour obtenir un tel pas de balayage avec un module d'attaque de type projectile d'artillerie, il est donc nécessaire tout d'abord de réduire la vitesse de rotation Ω du projectile.
  • Avec une vitesse axiale de l'ordre de 200 m/s en phase d'approche, la vitesse de rotation du projectile doit être de l'ordre de 45 à 60 tours par seconde pour assurer un V/Ω de l'ordre de 3.
  • Ce freinage en rotation est assuré par exemple en dotant le projectile d'une ceinture dérapante. Dans ce cas le projectile sera muni d'un empennage assurant sa stabilisation sur trajectoire. On pourra alternativement mettre en oeuvre des moyens assurant un freinage en rotation en fin de trajectoire balistique.
  • Cependant une telle vitesse de rotation Ω (45-60 t/s) est encore bien supérieure à la vitesse de rotation des modules d'attaque classiques de type sous projectiles qui est de 5 à 15 tours/seconde.
  • Si on dote ces modules d'attaque de senseurs lasers orientés vers le sol, ces derniers assureront alors un balayage du terrain avec une vitesse de balayage au niveau du sol de l'ordre de 40 kilomètres par seconde. Avec une telle vitesse de balayage, la fréquence de répétition des senseurs lasers nécessaire à un balayage optimal du terrain devient trop importante au regard des possibilités technologiques actuelles (fréquence de répétition inférieure à la dizaine de kHz pour les puissances moyennes considérées des senseurs lasers). Il résulte de cette limitation technologique une probabilité de détection d'une cible qui est insuffisante (probabilité que la cible soit illuminée par le faisceau laser).
  • On connaît aussi par le brevet FR-2445946 un projectile antichar comprenant trois sources radar laser pulsées qui sont disposées sensiblement radialement et régulièrement réparties angulairement. Les directions de détection des radars forment ainsi des angles de 120° les unes par rapport aux autres et chaque radar balaie alors successivement le sol suivant une bande spécifique.
  • Avec cette solution la résolution de détection le long d'une des bandes de détection ne peut être que celle d'un seul des radars laser. Les limitations technologiques observées précédemment ne sont donc pas corrigées par cette solution.
  • L'invention a pour but de proposer un procédé de commande d'un module d'attaque qui permette d'augmenter la probabilité de détection d'une cible au sol.
  • Ce procédé permet de mettre en oeuvre, pour un module d'attaque plein calibre et à vitesse de rotation élevée, un mode de désignation de cible par désignateur passif.
  • Ainsi l'invention a pour objet un procédé de commande d'un module d'attaque agissant en survol d'une cible et incorporant une tête militaire, et notamment un procédé de commande du déclenchement du tir de la tête militaire et/ou de commande d'une correction de trajectoire et/ou d'une direction de tir du module d'attaque, à partir d'une détection de la cible, procédé dans lequel on balaye à partir du module d'attaque une zone de terrain à l'aide d'un faisceau laser, on observe la cible potentielle située sur le terrain avec un moyen d'observation passif, lorsque le moyen d'observation passif détecte le faisceau laser issu du module d'attaque, on commande l'émission d'un ordre de confirmation et/ou d'au moins une information d'écartométrie à partir du moyen d'observation et vers le module d'attaque. Ce procédé est caractérisé en ce que le module d'attaque comporte à son extrémité avant un moyen de détection comprenant au moins deux sources lasers, sources disposées sur une circonférence de l'extrémité du moyen de détection et dont les axes sont décalés angulairement de telle sorte que les intersections de ces axes avec le sol balayent ensemble le sol et en suivant successivement sensiblement la même spirale au sol, la commande du module d'attaque par le moyen d'observation passif étant assurée indifféremment comme suite à la détection par ce dernier du faisceau émis par l'une ou l'autre source, au moins un retard spécifique étant prévu pour la commande du module d'attaque afin de prendre en compte le décalage angulaire des sources laser.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, les sources laser pourront être activées chacune avec une période de répétition donnée lors de la rotation du module d'attaque, un décalage temporel inter sources étant prévu entre l'activation de deux sources consécutives.
  • Le décalage temporel inter sources pourra être sensiblement égal à la période de répétition des sources laser divisée par le nombre de sources mises en oeuvre, un tel décalage permet ainsi d'alterner régulièrement les taches laser émises par chaque source.
  • Selon une variante de réalisation, le retard de commande permettant de prendre en compte le décalage angulaire des sources est déterminé à partir d'une mesure de la vitesse de roulis du module d'attaque.
  • L'ordre de confirmation et/ou la ou les informations d'écartométrie pourront avantageusement être transmises par voie optique sous la forme d'au moins une impulsion laser envoyée par le moyen d'observation vers la cible puis reçue, après réflexion sur cette dernière, par des moyens de détection, embarqués dans le module d'attaque.
  • L'invention a également pour objet un module d'attaque mettant en oeuvre un tel procédé de commande.
  • L'invention vise ainsi un module d'attaque agissant en survol d'une cible et comportant une tête militaire ainsi que des moyens assurant le tir de la tête militaire, module d'attaque comprenant un moyen de détection incorporant au moins une source laser ayant une direction de détection proche de la direction d'attaque de la tête militaire et assurant l'envoi vers une cible potentielle d'un faisceau laser, avec une fréquence de répétition donnée, lors du vol du module d'attaque au-dessus de la cible, le module d'attaque incorporant également un moyen récepteur d'un ordre de confirmation du déclenchement du tir et/ou d'au moins une information d'écartométrie, moyen récepteur couplé à un calculateur, l'ordre de confirmation ou l'information d'écartométrie étant fourni par un désignateur distinct du module d'attaque et incorporant un moyen d'observation passif, module d'attaque caractérisé en ce que le moyen de détection est disposé à l'extrémité avant du module d'attaque et comporte au moins deux sources laser, sources disposées sur une circonférence de l'extrémité du moyen de détection et dont les axes sont décalés angulairement de telle sorte que les empreintes au sol émises par chaque source laser balayent ensemble le sol et en suivant successivement sensiblement la même spirale au sol, la commande du module d'attaque par le moyen d'observation passif étant assurée indifféremment comme suite à la détection par le moyen d'observation passif du faisceau émis par l'une ou l'autre source, le calculateur incorporant au moins un retard spécifique permettant de prendre en compte le décalage angulaire des sources lasers par rapport à la direction d'attaque pour assurer la commande du module d'attaque.
  • Selon une variante de réalisation, le module d'attaque comporte un senseur de roulis couplé au calculateur.
  • Le moyen de détection du module d'attaque pourra comporter au moins deux sources laser associant chacune un émetteur et un récepteur, les émetteurs assurant l'émission de faisceaux laser avec une fréquence de répétition donnée.
  • Le moyen de détection de cible pourra par ailleurs assurer également la réception de l'ordre de confirmation et/ou de la ou des informations d'écartométrie sous la forme d'au moins un signal laser émis par le moyen d'observation passif.
  • Le module d'attaque pourra être constitué par un projectile girant ayant une vitesse de rotation qui est comprise entre 20 et 60 tours par seconde, au moins en phase terminale de sa trajectoire.
  • Le module d'attaque comportera avantageusement des moyens permettant de réduire sa vitesse de rotation.
  • Selon un autre mode de réalisation, le module d'attaque pourra comporter une ogive découplée en rotation par rapport à une partie arrière du module, ogive portant le moyen de détection, des moyens étant par ailleurs prévus pour contrôler la vitesse de rotation de l'ogive.
  • Le module d'attaque pourra avantageusement incorporer un capteur de position angulaire permettant de contrôler la position et/ou la vitesse de rotation de l'ogive par rapport à la partie arrière du module.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :
    • la figure 1 est un schéma général montrant la mise en oeuvre d'un module d'attaque avec le procédé selon l'invention,
    • les figures 2a et 2b sont deux vues schématiques de la partie avant du module d'attaque, la vue 2a étant une vue latérale et la vue 2b une vue frontale,
    • la figure 3 positionne les différentes directions et les différents angles par rapport au module d'attaque,
    • la figure 4 est un synoptique présentant l'architecture du module d'attaque selon l'invention,
    • la figure 5 est un logigramme montrant la succession des étapes du procédé selon l'invention,
    • la figure 6 est un diagramme montrant la succession temporelle sur le sol des taches émises par les sources laser,
    • la figure 7 schématise un module d'attaque selon un second mode de réalisation de l'invention.
  • En se reportant à la figure 1, un module d'attaque 1 selon l'invention est ici constitué par un projectile d'artillerie qui est tiré à partir d'un tube d'arme 2 positionné sur un terrain 3. Le tube d'arme pourra être un tube d'artillerie, par exemple d'un calibre compris entre 105mm et 155mm, ou encore un tube de mortier.
  • Le module d'attaque 1 suit une trajectoire balistique 4 et il survole, lors de la phase terminale de cette trajectoire, une zone du terrain 3 sur laquelle se trouve positionnée au moins une cible 5. Le module d'attaque est animé d'une vitesse de rotation de l'ordre de 50 à 60 tours par seconde. Cette vitesse réduite (par rapport aux vitesses de rotation habituelles pour les projectiles d'artillerie) a été obtenue à l'aide d'un moyen de freinage : par exemple par une ceinture dérapante qui permet au module de ne prendre qu'une partie de la rotation imprimée par le tube d'arme.
  • Le module d'attaque incorpore un empennage 34 qui assure sa stabilisation sur trajectoire. Les ceintures dérapantes sont bien connues de l'Homme du Métier. On pourra par exemple se reporter au brevet FR-2882429 qui décrit un exemple d'une telle ceinture.
  • Conformément à ce qui est décrit par EP-1719969 , on met en oeuvre un moyen d'observation passif 7 qui est ici porté par un moyen aérien 6 (tel un drone). Le moyen d'observation pourrait bien entendu être solidaire d'un dispositif posé au sol ou bien porté par un véhicule terrestre.
  • Le moyen d'observation optique passif 7 pourra par exemple être constitué par au moins un détecteur sensible au rayonnement laser qui sera émis par un moyen de détection 8 solidaire du module d'attaque 1.
  • Le moyen d'observation est sensible suivant un cône d'observation 9 qui a une ouverture d'environ 0,5°. On a représenté par l'ellipse 10 la zone observée au niveau de la cible 5. Le moyen de détection 8 comprend des sources laser 11a,11b qui sont des moyens associant (d'une façon classique) un émetteur et un récepteur laser. La partie émetteur de ces sources laser transmet un rayonnement avec une fréquence de répétition Fr de l'ordre de quelques kHz. Les sources laser comportent par ailleurs une partie récepteur laser qui est sensible au rayonnement réfléchi par la cible.
  • Le rayonnement laser qui sera émis par le moyen de détection 8 du module d'attaque 1 et qui touchera la cible 5 au niveau de la zone 10 sera détecté par le moyen d'observation 7 qui pourra (comme décrit par EP-1719969 ) commander l'émission d'un ordre de confirmation de cible. Cet ordre reçu par le module d'attaque 1 provoquera le tir de la tête militaire de cette dernière suivant sa direction d'attaque D.
  • On pourra consulter EP-1719969 pour obtenir plus de détails sur ce procédé. On notera que l'ordre de confirmation peut être transmis par des moyens radio spécifiques, mais qu'il peut aussi être transmis à l'aide d'un émetteur laser spécifique porté par le moyen d'observation 7. Dans ce cas le signal de confirmation sera de préférence reçu par la partie réception des sources laser du module d'attaque. On pourrait cependant comme décrit par EP1719969 prévoir sur le module d'attaque 1 des moyens de réception optiques spécifiques.
  • Conformément à l'invention, le moyen de détection 8 du module d'attaque comporte au moins deux sources lasers 11a, 11b (c'est à dire deux sous-ensembles émetteur/récepteur).
  • Les figures 2a,2b montrent ainsi l'extrémité avant du module d'attaque 1. Les sources 11a et 11b sont disposées sur une circonférence 13 de l'extrémité du moyen de détection 8. et écartées l'une de l'autre d'un angle au centre ϕab relativement réduit, angle de l'ordre de 1° (valeur très exagérée sur les figures pour la clarté de la description). Concrètement pour la mise en oeuvre de l'invention (obus d'artillerie à 100m du sol en phase de détection) l'angle ϕab devra être inférieur ou égal à 2,5°. Dans ce cas les spirales parcourues par les directions de détection sont pratiquement confondues.
  • Les sources 11a, 11b ont donc leurs axes ou directions de détection da, db décalés angulairement de telle sorte que les empreintes au sol émises par chaque source laser balayent successivement sensiblement la même zone de terrain.
  • Une telle disposition des sources 11a,11b à l'avant du projectile et relativement proches l'une de l'autre conduit à ce que les extrémités des directions de détection da,db des sources balaient ensemble le sol. Il n'y a donc pas comme dans le brevet FR2445946 un balayage du sol par chaque source, une source intervenant temporellement après une autre source (conduisant au parcours par chaque direction de détection d'une bande de terrain parallèle à la précédente), mais un balayage simultané du sol par les extrémités des directions de détection qui suivent alors sensiblement la même spirale au sol mais successivement d'un point de vue géométrique, c'est à dire l'une derrière l'autre sur cette même spirale.
  • On a représenté sur la figure 1 par le repère 12 une spirale qui est décrite par l'extrémité de la direction de détection da de la première source 11a. On a représenté par db la direction de détection de la deuxième source 11b. Concrètement les spirales décrites par les directions da et db ne sont pas confondues mais elles sont très proches l'une de l'autre, l'intervalle séparant les deux spirales étant de l'ordre de quelques pour cent du pas de chaque spirale.
  • Chaque source laser émet un faisceau laser 14a,14b dont la largeur est de l'ordre de quelques dixièmes de degré, il en résulte pour chaque source une tache laser au sol 15a,15b d'environ 1 m2 de surface.
  • La figure 3 permet de visualiser plus précisément les différentes directions et angles.
  • La direction OX du module d'attaque 1 (O étant le centre de gravité du module 1) correspond à l'axe du module, axe autour duquel ce dernier tourne avec une vitesse Ω. Cette direction est aussi celle du vecteur vitesse du module 1 (en supposant que l'angle d'incidence du module d'attaque est faible). da et db représentent les directions de détection des deux sources (respectivement la première source 11a pour da et la deuxième source 11b pour db). La direction D est la direction d'attaque de la tête militaire. Cette direction D est inclinée par rapport à l'axe OX du module 1. L'extrémité de la direction d'attaque D parcours le sol suivant la même spirale que les extrémités des directions de détection da et db.
  • L'angle θ représente dans un plan vertical la pente de la trajectoire 4 suivie par le module d'attaque 1 (angle de l'axe OX du module d'attaque par rapport à l'horizontale Hz (si l'on néglige l'angle d'incidence du module d'attaque).
  • Les angles θda et θdb sont les angles séparant l'axe OX du module d'attaque et respectivement les directions de détection da et db.
  • On retrouve sur cette figure l'angle ϕab défini selon l'axe de roulis OX du module d'attaque séparant les axes des sources laser 11a,11b (angle entre les plans formés respectivement par les droites OX et da et les droites OX et db).
  • On a représenté au niveau du sol les vecteurs vitesse de balayage VBa et VBb des extrémités des directions de détection da et db, donc les vitesses de parcours de la spirale 12 par les taches laser 15a,15b.
  • On a noté par ϕWHb l'angle défini selon l'axe de roulis OX du module d'attaque entre la direction d'attaque D et la deuxième direction de détection db (angle entre les plans formés respectivement par les droites OX et db et les droites OX et D).
  • On a enfin noté par ϕWHa l'angle défini selon l'axe de roulis Ox du module d'attaque entre la direction d'attaque D et la première direction de détection da (angle entre les plans formés respectivement par les droites OX et da et les droites OX et D).
  • La tache 15a issue de la première source 11a balaie donc le sol en avance de phase par rapport à la tache 15b issue de la deuxième source 11b. Les angles θda et θdb sont représentés ici comme égaux. On pourra en pratique ajuster θdb pour rapprocher géométriquement l'une de l'autre les deux spirales décrites par les directions da et db.
  • La figure 4 schématise l'organisation interne du module d'attaque 1 ainsi que celle du moyen d'observation 7 qui lui est associé.
  • Le module d'attaque 1 incorpore un moyen de détection 8 qui comporte deux sources laser 11a, 11b. Chacune associe un émetteur laser 16a ou 16b couplé à une optique d'émission 17a ou 17b et un récepteur 18a ou 18b couplé à une optique de réception 19a ou 19b.
  • Les émetteurs et récepteurs des deux sources 11a,11b sont tous reliés à un calculateur 20 qui assure le déclenchement de l'émission Ea,Eb de signaux par les émetteurs 16a,16b et le traitement des signaux Ra, Rb reçus par les récepteurs 18a, 18b.
  • Le calculateur 20 permet là encore de commander le déclenchement de la tête militaire 21 et il incorpore des algorithmes 22 et une ou plusieurs mémoires ou registres 23. Un senseur de roulis (ou gyromètre) 29 est incorporé au module d'attaque 1 et relié au calculateur 20.
  • Le moyen d'observation 7 (ou désignateur comme décrit par EP-1719969 ) incorpore un moyen d'observation optique passif 22, comprenant une optique 23 et un détecteur 24 choisi sensible au rayonnement laser émis par les sources 11a, 11b.
  • Ce moyen d'observation incorpore par ailleurs un moyen de transmission 25 qui est un moyen émetteur optique associant une source laser 26 et une optique de collimation 27. Ce moyen de transmission 25 est commandé par un moyen électronique de traitement 28. Lorsque ce dernier détecte un signal ERa, ERb émis par une des sources laser 11a, 11b du module d'attaque(signaux Ea,Eb réfléchis par la cible), il commande l'envoi d'au moins une impulsion laser Ic vers le module d'attaque 1 via la cible 5.
  • Cette impulsion se réfléchit sur la cible. L'impulsion réfléchie (ICR) est reçue par le moyen de détection 8 du module d'attaque.
  • On utilisera les moyens de réception laser 18a ou 18b pour détecter l'impulsion laser de confirmation ICR. Le fonctionnement général des moyens de confirmation est décrit en détails dans le brevet EP-1719969 , il n'est donc pas nécessaire de le préciser davantage.
  • L'invention diffère de ce document en ce que le module d'attaque incorpore au moins deux sources laser 11a, 11b. Chaque source peut donc illuminer la cible et être détectée par le moyen d'observation 7. En retour chaque source 11a,11b est susceptible de recevoir l'ordre de confirmation ICR émis par le moyen d'observation 7.
  • Conformément à l'invention le calculateur 20 traitera les signaux reçus suivant un processus particulier.
  • On a représenté à la figure 5 un logigramme qui résume le mode de fonctionnement qui est suivi.
  • La première source laser 11a est activée à l'étape A1, le test B1 correspond à la vérification de la réception ou non au niveau de cette source 11a d'une confirmation de présence de cible. Si une cible est effectivement détectée, l'étape D est commandée (commande de la mise à feu de la tête militaire). Cette étape D n'intervient cependant qu'à l'issue de l'étape C1 qui est la prise en compte au niveau du calculateur 20 d'un premier retard de déclenchement TDa.
  • La deuxième source laser 11b est activée à l'étape A2. Cette activation se fait concrètement à l'issue d'un décalage temporel Tab par rapport à l'activation A1. Le test B2 correspond à la vérification de la réception ou non au niveau de cette deuxième source 11b d'une confirmation de présence de cible. Si une cible est effectivement détectée, l'étape D est commandée (mise à feu de la tête militaire). Là encore cette étape D n'intervient qu'à l'issue d'une étape C2 qui est la prise en compte au niveau du calculateur 20 d'un second retard de déclenchement TDb. Si aucune cible n'est détectée à l'issue des étapes B1 et B2, les cycles se poursuivent (étapes A1 et A2) jusqu'à détection d'une cible.
  • Ainsi les sources laser 11a et 11b n'émettent pas de façon simultanée. Il existe un déphasage ou décalage temporel entre l'émission de chaque source. Ce décalage noté Tab est une donnée programmée au niveau du calculateur 20. On choisira de préférence une valeur de Tab qui sera égale à la moitié de la période de répétition de chaque source laser (pour un module d'attaque disposant de deux sources laser).
  • On a représenté sur la figure 6 des droites 30 et 31 qui représentent en fonction du temps l'abscisse curviligne des points d'intersection des directions de détection da et db sur la spirale de balayage 12. La droite 30 correspond à la direction da de la première source laser 11a et la droite 31 à la direction db de la deuxième source laser 11b. Ces droites sont bien entendu des approximations qui sont considérées pendant un intervalle de temps au cours desquels on pourra assimiler les vitesses VBa et VBb à des valeurs constantes.
  • Les repères 32 et 33 sur chaque droite figurent les impulsions laser émises par chaque source le long de la spirale 12. On voit sur cette figure que les périodes de répétition Tr sont les mêmes pour chaque source et que le décalage temporel Tab entre les émissions de chaque source est égal à Tr/2.
  • La pente de chaque droite est égale à la vitesse de balayage (VBa, VBb) pour la source considérée (et pendant la période d'approximation).
  • On a représenté sur cette figure les pas d'illumination laser Pia et Pib pour chaque source.
  • En considérant ici des vitesses de balayage VBa et VBb égales (VBa =VBb =VB) ainsi que des fréquences de répétition pour les lasers égales (Fra =Frb =Fr) , les pas Pia et Pib sont aussi égaux. On a Pia =Pib= Pi=VB/Fr (Fr étant la fréquence de répétition commune). Le pas d'illumination Pab entre une tache laser issue de la source 11a et une tache laser issue de la source 11b est lié à l'écart temporel Tab.
  • On voit que, grâce à l'invention, le fait de prévoir une deuxième source laser permet d'intercaler les taches laser issues de l'une et de l'autre source et de faire ainsi apparaître un pas d'illumination Pab sur la spirale 12 qui est inférieur au pas assuré par chaque source Pia ou Pib.
  • Pour optimiser le balayage de la zone de terrain on cherchera à obtenir Pab=Pi/2. L'entrelacement des taches lasers issues des sources 11a et 11b se trouve alors équiréparti sur la spirale 12. Cette équi-répartition est obtenue en assurant au niveau du calculateur 20 un décalage temporel Tab= Tr/2.
  • La vitesse de balayage VB a une valeur moyenne qui décroît en fonction de l'altitude H du module d'attaque. Il convient donc de déterminer la fréquence de répétition Fr des sources laser en fonction de l'altitude maximale H à laquelle le balayage sera initialisé. Cette fréquence de répétition Fr détermine le pas d'illumination Pi et par voie de conséquence le pas d'illumination résultant Pab.
  • A titre d'application numérique on pourra considérer un module d'attaque ayant une vitesse suivant son axe OX : V=200m/s, une vitesse de rotation autour de son axe OX : Ω=45 tours/seconde. Ce module d'attaque présente par ailleurs une pente par rapport à l'horizontale θ=70° . Si on considère une altitude de détection de 200 m et une fréquence de répétition pour les deux sources laser Fr=10kHz.
  • La vitesse de balayage VB est inférieure à 33500 m/s. Le pas de la spirale de détection est compris entre 1,9 m et 2,7 m (en effet compte tenu de l'inclinaison de la trajectoire par rapport à la verticale, la spirale de détection est elliptique), ce qui donne un pas d'illumination Pi < 3,35 m ce qui est une valeur trop importante pour qu'il y ait une probabilité de détection intéressante.
  • En combinant les deux sources laser 11a et 11b comme proposé par l'invention, on obtient avec un décalage temporel Tab= Tr/2 = 50 micro secondes, une valeur de Pab<1,8m. Cette valeur est proche de celle des pas rencontrés avec les modules d'attaque connus de type sous projectiles. Un tel pas assure un bonne probabilité de détection de cible.
  • On voit donc que grâce à l'invention il devient possible de mettre en oeuvre les moyens décrits par le brevet EP1719969 (commande de module d'attaque à partir d'un désignateur passif) avec un module d'attaque constitué par un projectile girant plein calibre ayant une vitesse de rotation comprise entre 20 et 60 tours par seconde.
  • Avec l'invention la commande reçue par le module d'attaque peut donc être reçue au niveau de la première source laser 11a ou de la deuxième source 11b. On remarque cependant qu'il y a un décalage angulaire (ϕab) entre les deux sources donc également un décalage angulaire par rapport à la direction d'action D de la tête militaire qui n'est pas le même pour la source laser 11a et pour la source laser 11b. On a noté ϕWHb sur la figure 3 le décalage angulaire selon l'axe de roulis OX entre la direction D et la direction d'observation db. Le décalage angulaire ϕWHa selon l'axe de roulis OX entre la direction D et la direction d'observation da est égal à ϕWHa =ϕWHb+ϕab.
  • Il est donc nécessaire au niveau du calculateur de prendre en compte cette différence d'angle en faisant intervenir le retard de déclenchement TDa (étape C1 décrite précédemment en référence à la figure 5).
  • On notera que le retard de déclenchement TDb est classique et mis en oeuvre dans les modules d'action connus qui ne comportent qu'un seul senseur laser mais pour lesquels il existe cependant un angle ϕWHb entre la direction d'action D et la direction de détection db. Le retard de déclenchement TDb est fonction de l'angle ϕWHb et de la vitesse de roulis Ω du module d'attaque. Ce retard est en général préprogrammé dans le calculateur du module d'attaque. L'angle ϕWHb étant relativement faible, les dispersions concernant la vitesse réelle de roulis du module d'attaque ont peu de conséquences sur la probabilité d'atteinte du module d'attaque.
  • Ce qui est nouveau avec le procédé selon l'invention c'est que le deuxième senseur laser fait intervenir un retard qui lui est propre et qui dépend du décalage angulaire ϕab entre les deux sources. Ce retard TDa dépend de la vitesse de roulis du module d'attaque. On peut l'exprimer de la façon suivante : TDa=ϕWHa/Ω. On pourra, suivant les caractéristiques opérationnelles des modules d'attaque qui seront définis, utiliser une valeur de Ω préprogrammée ou bien utiliser une valeur qui sera mesurée à l'aide du senseur de roulis 29 (qui pourra par exemple mettre en oeuvre un capteur magnétique).
  • La mesure de Ω permet alors de déterminer avec précision le retard TDa indépendamment des dispersions concernant la vitesse réelle de roulis Ω. La probabilité d'atteinte du module d'attaque est ainsi maintenue même avec un écart angulaire ϕWHa important au regard de la cinématique de balayage du module d'attaque.
  • Avec les valeurs numériques données précédemment, un écart angulaire ϕab de l'ordre de 1° déterminera un temps TDa de l'ordre de 60 micro secondes.
  • Différentes variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Il est ainsi possible de mettre en oeuvre plus de deux sources laser décalées les unes par rapport aux autres. Une telle disposition permettra d'adapter les moyens de détection à un module d'attaque particulier ayant une vitesse de rotation encore plus importante. En effet le recours à un nombre de sources laser 11i plus important permet, avec un décalage temporel Ti-1,i approprié, d'obtenir un pas d'illumination ayant la valeur souhaitée permettant d'assurer une bonne probabilité de détection de cible (soit un pas qui est inférieur à 2 mètres).
  • Avec trois sources laser 11a, 11b, 11c par exemple ayant respectivement des directions de détection da, db et dc, on pourra faire se succéder sur la spirale de balayage 12 et de façon cyclique les taches laser des trois sources 11a,11b et 11c. Les taches seront équi-réparties avec, pour un pas d'illumination Pi donné (égal pour les trois sources), une période apparente Tab =Tbc =Tca =(Pi/3)/VB (soit Tab =Tbc =Tca =Tr/3) entre les taches laser successives.
  • Pour la commodité de l'exposé de l'invention, on a décrit dans la présente demande plus particulièrement un module d'attaque dans lequel le désignateur passif assurait la commande de mise à feu d'une tête militaire. Il est bien entendu possible (comme décrit par EP1719969 ) de mettre en oeuvre l'invention avec un dispositif dans lequel le désignateur transmet une information d'écartométrie au module d'attaque. Les informations seront transmises au calculateur 20 par l'une ou l'autre des sources les ayant reçues. Là encore le calculateur 20 tiendra compte de l'angle ϕab séparant les directions de détection pour élaborer ses corrections de trajectoire. En effet, pour une commande en correction de trajectoire, ce qui importe c'est de connaître l'orientation de l'axe OX du module d'attaque (en supposant que l'angle d'incidence du module d'attaque est faible). L'information d'écartométrie qui est fournie par le désignateur passif est relative à la direction de détection da ou db (ou di) qui a été repérée et qui a reçu cet ordre de correction. Le module d'attaque incorpore par construction des valeurs des écarts angulaires entre les différentes directions de détection et l'axe OX du module. Il est donc capable d'apporter aux commandes reçues les corrections appropriées en fonction de la localisation de la source laser ayant reçu la commande en question.
  • La figure 7 montre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le module d'attaque est constitué par un projectile 1 comprenant un empennage arrière 34 et qui porte également une ogive 35 qui est découplée en rotation (selon l'axe de roulis) par rapport à la partie arrière 36 du corps de projectile 1.
  • Ainsi, un palier 38 solidaire de la partie arrière 36 est prévu et l'ogive 35 tourne librement sur ce palier. L'ogive porte le moyen de détection 8 qui incorpore les sources laser 11a,11b ainsi que les moyens de réception et le calculateur 20. Cette ogive 35 porte également des ailettes 37 qui sont déployables hors du corps de l'ogive par des moyens non représentés. Ces ailettes 37, grâce à leurs angles de braquage, assurent l'entraînement en rotation (roulis) de l'ogive 35. Un capteur de position angulaire 39, situé au voisinage du palier 38, permet de déterminer la position angulaire relative entre l'ogive 35 et la partie arrière 36.
  • Ce mode de réalisation peut particulièrement être mis en oeuvre lorsqu'il est couplé à un désignateur disposé sur le terrain et transmettant une information d'écartométrie.
  • En effet, il est alors possible d'utiliser les informations transmises pour commander une correction de la trajectoire du module 1 (modification de l'orientation du vecteur OX). Cette correction de trajectoire pourra être assurée de manière classique par une couronne d'impulseurs pyrotechniques situés sur le module 1.
  • A titre de variante on pourra moduler la vitesse relative de rotation entre l'ogive 35 et la partie arrière 36 du module 1 en mettant en oeuvre un frein électrique disposé au voisinage du pallier 38.
  • Bien entendu, on pourra utiliser le désignateur de cible pour désigner non pas une cible à détruire mais une "pseudo-balise" de localisation intermédiaire disposée sur la trajectoire du module d'attaque 1.
  • Comme cela est déjà décrit par le brevet EP1719969 on pourra prévoir dans le module d'attaque 1 des moyens de détection de cible (optiques par exemple). On pourra alors utiliser le désignateur pour confirmer une cible qui aura été détectée par les moyens de détection propres au module d'attaque 1.

Claims (13)

  1. Procédé de commande d'un module d'attaque (1) agissant en survol d'une cible (5) et incorporant une tête militaire, et notamment procédé de commande du déclenchement du tir de la tête militaire et/ou de commande d'une correction de trajectoire et/ou d'une direction de tir du module d'attaque (1), à partir d'une détection de la cible (5), procédé dans lequel on balaye à partir du module d'attaque (1) une zone de terrain à l'aide d'un faisceau laser (14a, 14b), on observe la cible potentielle (5) située sur le terrain avec un moyen d'observation passif (7), lorsque le moyen d'observation passif (7) détecte le faisceau laser issu du module d'attaque (1) on commande l'émission d'un ordre de confirmation et/ou d'au moins une information d'écartométrie à partir du moyen d'observation (7) et vers le module d'attaque (1), procédé caractérisé en ce que le module d'attaque (1) comporte à son extrémité avant un moyen de détection (8) comprenant au moins deux sources lasers (11a, 11b), sources disposées sur une circonférence (13) de l'extrémité du moyen de détection (8) et dont les axes (da, db) sont décalés angulairement de telle sorte que les intersections de ces axes avec le sol balayent ensemble le sol et en suivant successivement sensiblement la même spirale (12) au sol, la commande du module d'attaque (1) par le moyen d'observation passif (7) étant assurée indifféremment comme suite à la détection par ce dernier du faisceau émis par l'une ou l'autre source (11a, 11b), au moins un retard spécifique (TDa) étant prévu pour la commande du module d'attaque (1) afin de prendre en compte le décalage angulaire des sources laser (11a, 11b).
  2. Procédé de commande d'un module d'attaque selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sources laser (11a,11b) sont activées chacune avec une période de répétition donnée lors de la rotation du module d'attaque (1), un décalage temporel inter sources (Tab) étant prévu entre l'activation de deux sources consécutives.
  3. Procédé de commande d'un module d'attaque selon la revendication 2, caractérisé en ce que le décalage temporel inter sources (Tab) est sensiblement égal à la période de répétition (Tr) des sources laser (11a, 11b) divisée par le nombre de sources mises en oeuvre, un tel décalage permettant d'alterner régulièrement les taches laser émises par chaque source.
  4. Procédé de commande d'un module d'attaque selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le retard de commande (TDa) permettant de prendre en compte le décalage angulaire des sources est déterminé à partir d'une mesure de la vitesse de roulis (Ω) du module d'attaque (1).
  5. Procédé de commande d'un module d'attaque selon une des revendications 1 à 4, procédé caractérisé en ce que l'ordre de confirmation et/ou la ou les informations d'écartométrie sont transmis par voie optique sous la forme d'au moins une impulsion laser envoyée par le moyen d'observation (7) vers la cible (5) puis reçue, après réflexion sur cette dernière, par des moyens de détection (8), embarqués dans le module d'attaque.
  6. Module d'attaque (1) agissant en survol d'une cible (5) et comportant une tête militaire ainsi que des moyens assurant le tir de la tête militaire, module d'attaque permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, et comprenant un moyen de détection (8) incorporant au moins une source laser (11a, 11b) ayant une direction de détection (da,db) proche de la direction d'attaque (D) de la tête militaire et assurant l'envoi vers une cible (5) potentielle d'un faisceau laser, avec une fréquence de répétition donnée, lors du vol du module d'attaque (1) au-dessus de la cible (5), le module d'attaque (1) incorporant également un moyen récepteur (18a, 18b) d'un ordre de confirmation du déclenchement du tir et/ou d'au moins une information d'écartométrie, moyen récepteur couplé à un calculateur (20), l'ordre de confirmation ou l'information d'écartométrie étant fourni par un désignateur (7) distinct du module d'attaque (1) et incorporant un moyen d'observation passif (22), module d'attaque caractérisé en ce que le moyen de détection (8) est disposé à l'extrémité avant du module d'attaque (1) et comporte au moins deux sources laser (11a, 11b), sources disposées sur une circonférence (13) de l'extrémité du moyen de détection (8) et dont les axes (da, db) sont décalés angulairement de telle sorte que les empreintes au sol (15a, 15b) émises par chaque source laser (11a, 11b) balayent ensemble le sol et en suivant successivement sensiblement la même spirale (12) au sol, la commande du module d'attaque (1) par le moyen d'observation passif (7) étant assurée indifféremment comme suite à la détection par le moyen d'observation passif (7) du faisceau émis par l'une ou l'autre source (11a, 11b), le calculateur (20) incorporant au moins un retard spécifique (TDa) permettant de prendre en compte le décalage angulaire des sources lasers (11a, 11b) par rapport à la direction d'attaque (D) pour assurer la commande du module d'attaque (1).
  7. Module d'attaque selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un senseur de roulis (29) couplé au calculateur (20).
  8. Module d'attaque selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le moyen de détection (8) comporte au moins deux sources laser (11a, 11b) associant chacune un émetteur (16a, 16b) et un récepteur (18a, 18b), les émetteurs (16a, 16b) assurant l'émission de faisceaux laser avec une fréquence de répétition donnée (Fr).
  9. Module d'attaque selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de détection de cible (8) assure également la réception de l'ordre de confirmation et/ou de la ou des informations d'écartométrie sous la forme d'au moins un signal laser émis par le moyen d'observation passif (7).
  10. Module d'attaque selon une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il est constitué par un projectile girant ayant une vitesse de rotation qui est comprise entre 20 et 60 tours par seconde, au moins en phase terminale de sa trajectoire.
  11. Module d'attaque selon la revendication 10,
    caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant de réduire sa vitesse de rotation.
  12. Module d'attaque selon une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comporte une ogive (35) découplée en rotation par rapport à une partie arrière (36) du module (1), ogive portant le moyen de détection (8), des moyens (37) étant par ailleurs prévus pour contrôler la vitesse de rotation de l'ogive (35).
  13. Module d'attaque selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il incorpore un capteur de position angulaire (39) permettant de contrôler la position et/ou la vitesse de rotation de l'ogive (35) par rapport à la partie arrière (36) du module d'attaque (1).
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