EP4113052A1 - Seeker device for missile - Google Patents

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EP4113052A1
EP4113052A1 EP22181184.7A EP22181184A EP4113052A1 EP 4113052 A1 EP4113052 A1 EP 4113052A1 EP 22181184 A EP22181184 A EP 22181184A EP 4113052 A1 EP4113052 A1 EP 4113052A1
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EP
European Patent Office
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phase
target
active
missile
assembly
Prior art date
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Application number
EP22181184.7A
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German (de)
French (fr)
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EP4113052B1 (en
Inventor
Lina MESSAOUDI
Eric Chamouard
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Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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 Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP4113052A1 publication Critical patent/EP4113052A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4113052B1 publication Critical patent/EP4113052B1/en
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    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems
    • F41G7/2246Active homing systems, i.e. comprising both a transmitter and a receiver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/008Combinations of different guidance systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems
    • F41G7/2206Homing guidance systems using a remote control station
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems
    • F41G7/2273Homing guidance systems characterised by the type of waves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems
    • F41G7/2273Homing guidance systems characterised by the type of waves
    • F41G7/2286Homing guidance systems characterised by the type of waves using radio waves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems
    • F41G7/2273Homing guidance systems characterised by the type of waves
    • F41G7/2293Homing guidance systems characterised by the type of waves using electromagnetic waves other than radio waves

Definitions

  • the invention relates to missiles equipped with active seekers, that is to say having the ability to transmit and receive a signal.
  • the mission of the seekers can be anti-aircraft or anti-ship, and the present invention requires that the target have an active radar carried.
  • the purpose of a seeker integrated into a missile is to allow the missile 1 to guide itself on its target 2 in order to be able to intercept it, as illustrated in [ Fig. 1 ].
  • the missile 1 is based on the information delivered by a fire control radar, placed on the ground or on a nearby aircraft.
  • missile 1 uses the information delivered by seeker 3, which is integrated into the front of missile 1, as shown in [ Fig.2 ].
  • the missile 1 relies on the information from the fire control radar (ground radar 4 and/or radar carried 5 on the firing plane of the missile 1).
  • This radar emits a wave and, by receiving the latter's reflection on the target 2, can estimate the information concerning the target 2, i.e. distance, speed and angular direction.
  • This information will be transmitted to the missile 1, via a data link or at the time of firing, and constitute the target designation, denoted DO.
  • DO the target designation
  • the latter will be delivered with more or less good precision, depending on the quality of the fire control radar (range of uncertainty of the DO).
  • This target designation can be refreshed during the flight.
  • the target designation includes parameters representative of the range of target 2 from missile 1, the relative velocity of target 2 relative to missile 1, and the angular direction of target 2 relative to the direction of travel. of missile 1.
  • the fire control radar is jammed which implies that the missile can be fired without a DO target designation or with a degraded DO target designation, i.e. without information on the distance and/or the speed of the target.
  • the missile is guided using information from the homing device.
  • the operation of a seeker device 3 comprises three phases, as follows.
  • a first so-called standby phase during which the homing device 3 is deactivated, and therefore does not emit a signal.
  • a second phase during which the homing device 3 is activated and scans the area of the target designation (distance/relative speed/angular direction of the target, or the targets, 2 to be detected. At the end of the second phase, it selects target 2 to pursue.
  • missile 1 is fired without distance information from target 2, the seeker is activated as soon as possible and remains so until impact, which leads to a long operating time which may be greater than that for which it is dimensioned, implying a risk of its deactivation when approaching target 2.
  • this may also have the consequence of increasing the time taken by the seeker 3 to scan the target designation DO, which depends on the magnitude of the uncertainties of the domain of the target designation DO. Also, the duration of this scanning or research phase can potentially be dimensioning.
  • the seeker 3 must be activated for a long time, which poses problems of energy consumption, the cell or battery of the missile 1 being limited.
  • An object of the invention is to overcome the problems cited above, and in particular to make it possible to improve the duration of use of a seeker, by limiting its consumption.
  • Such a system makes it possible to improve the duration of use of a seeker, by limiting its consumption, and to guarantee the full performance of the missile, including when the DO is degraded.
  • the use of the passive assembly makes it possible to reduce the operating time of the active part, this being likely to reduce the warning to the target defense system (electronic system of the detector type and jammer, defensive manoeuvre, etc. if equipped.
  • the computer is configured to, during the third tracking phase, when the power of the signal received by the active assembly is greater than an autoguiding threshold, transmit guidance information to a control unit of the missile, for terminal guidance on target.
  • the missile has information on the direction, speed and acceleration of the target which are refreshed at a very high rate (of the order of ten ms).
  • the active assembly comprises at least one transmitter/receiver RF antenna.
  • this active RF device will make it possible to estimate the direction, speed and acceleration of the target
  • the passive assembly includes at least one receiver RF antenna and/or one electro-optical sensor.
  • this passive set will make it possible to estimate the direction of the target.
  • the passive assembly is arranged around the periphery of the seeker device.
  • the passive set not being positioned on the same volume as the active device
  • the seeker device 3 comprises an active assembly 6 comprising at least one active sensor 6a configured to transmit and receive signals to detect a target 2, with active radar carried, in a target designation domain DO corresponding to intervals of values of distance of target 2 from homing device 3, speed of target 2 from device 3, and angular direction of target 2 from the direction of movement of device 3.
  • the seeker device 3 also comprises a passive assembly 7 comprising at least one passive sensor 7a configured to receive detection signals from the target 2, and a transmission/reception module 8 of high-frequency signals.
  • the seeker device 3 is also provided with a module 9 for transposition of a high frequency signal into a low frequency signal, and with a module 10 for analog/digital conversion and digital/analog conversion.
  • the homing device 3 measures the elevation and bearing deviations of the target 2, among others, which it delivers to the missile 1.
  • the uncertainty distance associated with these deviation measurements is defined by a standard deviation.
  • the autoguiding distance corresponds to the distance between the missile 1 and the target 2 from which this standard deviation is less than a threshold.
  • This threshold is defined by the missile manufacturer, to ensure, from this distance, the capacity of the missile 1 to reach the target 2 and which depends on its time constant and on the relative speed of the missile/target.
  • the missile self-tests correspond to the electronic operations aimed at ensuring that the functions of the missile are operational ("Built In Test" in English).
  • the homing device 3 comprises conventional elements 15 such as a waveform generation device, power supplies, a pointing management device for the active assembly.
  • Fig.5 represents the passive assembly 7, comprising at least one passive sensor 7a, arranged either in the plane of the active assembly 6, or around the periphery of the envelope of the seeker device 6.
  • the coverage of the antennas is not optimal in the missile axis.
  • trajectory formation a maneuver, for example aimed at pointing the missile axis in another direction
  • trajectory formation is necessary in order to increase the coverage of the active set 6 in the direction of target 2.
  • this trajectory formation consists in maintaining the direction of the speed vector of the missile 1 such that the target 2 is in the coverage of the active set 6.
  • Fig.7 illustrates the operation of the passive assembly which makes it possible to estimate the angular direction of target 2, from the reception of the wave emitted by the active radar carried by target 2.
  • the passive sensors 7a of the passive assembly 7 which can have an angular precision greater than that of the angular direction of the objective designation DO.
  • the passive sensors 7a deliver information on the angular direction of the target 2 associated with an angular precision domain.
  • the passive set 7 (grey rectangle) will give a domain where the target 2 is located that is more precise than that which was provided by the fire control device (white rectangle). This reduced area can be traveled from faster (or more efficient) way by the antenna of the homing device 3.
  • this range of angular precision is less than or equal to the instantaneous angular aperture of the active assembly 6, which avoids sweeping angularly .
  • the passive assembly 7 may have processing enabling it to estimate the distance of the target 2 (pseudo-distance) with greater or lesser precision (depending on the quality of the passive sensors 7a). This distance can be estimated when the power level received from target 2 is greater than a defined threshold.
  • Fig.10 illustrates the operation of the active assembly 6 which makes it possible to estimate the distance, the relative speed and the angular direction of the target 2.
  • the active assembly 6 is configured to scan the angular domain and thus cover an area of the space greater than its instantaneous angular aperture which is the aperture it would have in the absence of scanning means.
  • the emission of signals by the active assembly 6 causes thermal heating of the active assembly 6, and therefore of the seeker device 3, which has no cooling source.
  • the use of the active set 6 is therefore limited.
  • the computer 11 deactivates the active assembly 6, the first standby phase being between the firing of the missile 1 and a first distance D from the target equaling an autoguiding distance Dautoguiding of the missile increased of a maximum uncertainty distance value Dmax, or between the firing of missile 1 and the end of the self-tests of seeker device 3.
  • the autoguiding device 3 has a domain of uncertainty of the distance from the target 2, in which the real distance from the target 2 is found. research phase, is done when the distance separating the missile 1 from the target 2 becomes less than the first distance D.
  • FIG.11 schematically illustrates the operation of the homing device 3 during the transition between the first standby phase and the second search phase, according to one aspect of the invention.
  • the computer 11 alternately activates and deactivates the active assembly 6, the second phase succeeding the first phase, and ending when the power of the signal received by the active assembly 6, when it is activated, is greater than a target detection power threshold.
  • the duration Da of an activation of the active assembly 6, also called recurrence, is defined as the period during which the seeker 3 emits an impulse and receives the signal coming from the target 2 to analyze it and estimate the characteristics (distance, speed, angular direction).
  • the computer 11 is configured to, during the third so-called tracking phase, when the power of the signal received by the active assembly 6 is greater than an autoguiding threshold, transmit guidance information to a control unit of the missile 1, for terminal guidance on target 1.
  • the active assembly 6 comprises at least one transmitter/receiver RF antenna, and/or comprises at least one receiver RF antenna and/or one electro-optical sensor.

Landscapes

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

Dispositif autodirecteur (3) pour missile, comprenant un module (14) d'activation/désactivation de l'ensemble actif (6), configuré pour gérer l'activation/désactivation de l'ensemble actif (6) durant trois phases: durant une première phase, pour désactiver l'ensemble actif (6) ; durant une deuxième phase, pour alternativement activer et désactiver l'ensemble actif (6) ; et durant une troisième phase, dite de poursuite, pour activer l'ensemble actif (6), la troisième phase succédant à la deuxième phase.Seeking device (3) for a missile, comprising a module (14) for activating/deactivating the active assembly (6), configured to manage the activation/deactivation of the active assembly (6) during three phases: during a first phase, to deactivate the active set (6); during a second phase, to alternately activate and deactivate the active assembly (6); and during a third phase, called tracking, to activate the active assembly (6), the third phase succeeding the second phase.

Description

L'invention concerne des missiles dotés d'autodirecteurs actifs, c'est-à-dire disposant d'une capacité d'émission et de réception d'un signal. La mission des autodirecteurs peut-être anti-aérienne ou anti-navire, et la présente invention nécessite que la cible ait un radar actif porté.The invention relates to missiles equipped with active seekers, that is to say having the ability to transmit and receive a signal. The mission of the seekers can be anti-aircraft or anti-ship, and the present invention requires that the target have an active radar carried.

Le but d'un autodirecteur intégré à un missile, est de permettre au missile 1 de se guider sur sa cible 2 afin de pouvoir l'intercepter, comme illustré sur la [Fig. 1].The purpose of a seeker integrated into a missile is to allow the missile 1 to guide itself on its target 2 in order to be able to intercept it, as illustrated in [ Fig. 1 ].

Durant une première phase de la mission, appelée le guidage inertiel, le missile 1 se base sur les informations délivrées par un radar de conduite de tir, disposé au sol ou sur un avion à proximité.During a first phase of the mission, called inertial guidance, the missile 1 is based on the information delivered by a fire control radar, placed on the ground or on a nearby aircraft.

Ensuite, pendant une deuxième phase, appelée autoguidage, le missile 1 utilise les informations délivrées par l'autodirecteur 3, qui est intégré à l'avant du missile 1, comme illustré sur la [Fig.2].Then, during a second phase, called homing, missile 1 uses the information delivered by seeker 3, which is integrated into the front of missile 1, as shown in [ Fig.2 ].

La transition entre ces deux phases s'effectue lorsque les informations délivrées par l'autodirecteur 3 sont suffisamment précises pour être utilisées pour le guidage, dit guidage terminal, à compter d'une portée, appelée portée ou distance d'autoguidage, comme illustré sur la [Fig. 1].The transition between these two phases takes place when the information delivered by the seeker 3 is sufficiently precise to be used for guidance, called terminal guidance, from a range, called range or homing distance, as illustrated in there [ Fig. 1 ].

Durant la première phase, le missile 1 s'appuie sur les informations du radar de conduite de tir (radar au sol 4 et/ou radar porté 5 sur l'avion de tir du missile 1). Ce radar émet une onde et, par réception de la réflexion cette dernière sur la cible 2, peut estimer les informations concernant la cible 2, i.e. distance, vitesse et direction angulaire.During the first phase, the missile 1 relies on the information from the fire control radar (ground radar 4 and/or radar carried 5 on the firing plane of the missile 1). This radar emits a wave and, by receiving the latter's reflection on the target 2, can estimate the information concerning the target 2, i.e. distance, speed and angular direction.

Ces informations vont être transmises au missile 1, via une liaison de données ou au moment du tir, et constituer la désignation d'objectif, notée DO. Cette dernière va être délivrée avec une précision plus ou moins bonne, en fonction de la qualité du radar de conduite de tir (domaine d'incertitude de la DO). Cette désignation d'objectif peut être rafraîchie durant le vol. La désignation d'objectif comprend des paramètres représentatifs de la distance de la cible 2 du missile 1, de la vitesse relative de la cible 2 par rapport au missile 1, et de la direction angulaire de la cible 2 par rapport à la direction de déplacement du missile 1.This information will be transmitted to the missile 1, via a data link or at the time of firing, and constitute the target designation, denoted DO. The latter will be delivered with more or less good precision, depending on the quality of the fire control radar (range of uncertainty of the DO). This target designation can be refreshed during the flight. The target designation includes parameters representative of the range of target 2 from missile 1, the relative velocity of target 2 relative to missile 1, and the angular direction of target 2 relative to the direction of travel. of missile 1.

Il est possible que le radar de conduite de tir soit brouillé ce qui implique que le missile peut être tiré sans désignation d'objectif DO ou avec une désignation d'objectif DO dégradée, i.e. sans information sur la distance et/ou la vitesse de la cible.It is possible that the fire control radar is jammed which implies that the missile can be fired without a DO target designation or with a degraded DO target designation, i.e. without information on the distance and/or the speed of the target.

Il est également connu d'avoir une désignation d'objectif DO élaborée à partir de capteurs passifs (électro-optique ou guerre électronique GE), qui comporte uniquement des informations sur la direction angulaire de la cible 2.It is also known to have an elaborate DO target designation from passive sensors (electro-optical or electronic warfare GE), which only has information about the angular direction of target 2.

Durant la deuxième phase, le missile se guide grâce aux informations du dispositif autodirecteur.During the second phase, the missile is guided using information from the homing device.

Le fonctionnement d'un dispositif autodirecteur 3 comprend trois phases, comme suit.The operation of a seeker device 3 comprises three phases, as follows.

Une première phase dite de veille, durant laquelle le dispositif autodirecteur 3 est désactivé, et n'émet donc pas de signal.A first so-called standby phase, during which the homing device 3 is deactivated, and therefore does not emit a signal.

Une deuxième phase, dite de recherche, durant laquelle le dispositif autodirecteur 3 est activé et balaie le domaine de la désignation d'objectif (distance/vitesse relative/direction angulaire de la cible, ou les cibles, 2 à détecter. À la fin de la deuxième phase, il sélectionne la cible 2 à poursuivre.A second phase, called search, during which the homing device 3 is activated and scans the area of the target designation (distance/relative speed/angular direction of the target, or the targets, 2 to be detected. At the end of the second phase, it selects target 2 to pursue.

Une troisième phase, dite de poursuite, durant laquelle le missile 1 poursuit la cible 2 jusqu'à l'impact, à l'aide des informations fournies par le dispositif autodirecteur 3 activé.A third phase, called pursuit, during which the missile 1 pursues the target 2 until impact, using the information provided by the activated homing device 3.

Aussi, le missile 1 est tiré sans information de distance de la cible 2, l'autodirecteur est activé au plus tôt et le reste jusqu'à l'impact ce qui conduit à un temps de fonctionnement important qui peut être supérieur à celui pour lequel il est dimensionné, impliquant un risque de désactivation de celui-ci à l'approche de la cible 2.Also, missile 1 is fired without distance information from target 2, the seeker is activated as soon as possible and remains so until impact, which leads to a long operating time which may be greater than that for which it is dimensioned, implying a risk of its deactivation when approaching target 2.

En outre, cela peut également avoir pour conséquence d'augmenter le temps consacré au balayage par l'autodirecteur 3 de la désignation d'objectif DO, qui dépend de l'ampleur des incertitudes du domaine de la désignation d'objectif DO. Aussi, La durée de cette phase de balayage ou recherche peut potentiellement être dimensionnante.Furthermore, this may also have the consequence of increasing the time taken by the seeker 3 to scan the target designation DO, which depends on the magnitude of the uncertainties of the domain of the target designation DO. Also, the duration of this scanning or research phase can potentially be dimensioning.

La conséquence est que l'autodirecteur 3 doit être activé longtemps, ce qui pose des problèmes de consommation énergétique, la pile ou batterie du missile 1 étant limitée.The consequence is that the seeker 3 must be activated for a long time, which poses problems of energy consumption, the cell or battery of the missile 1 being limited.

Cela pose également des problèmes de gestion de l'énergie thermique, qui est un enjeu majeur pour les autodirecteurs 3, car ceux-ci doivent émettre des signaux de forte puissance dans un volume restreint et sans contact avec l'extérieur (refroidissement par conduction), ce qui impose une durée limitée de fonctionnement pour les autodirecteurs 3 pour éviter une surchauffe voire une casse.This also poses problems of thermal energy management, which is a major issue for seekers 3, because they must emit high-power signals in a restricted volume and without contact with the outside (cooling by conduction) , which imposes a limited operating time for the seekers 3 to avoid overheating or even breakage.

Un but de l'invention est de pallier les problèmes précédemment cités, et notamment de permettre d'améliorer la durée d'utilisation d'un autodirecteur, en limitant sa consommation.An object of the invention is to overcome the problems cited above, and in particular to make it possible to improve the duration of use of a seeker, by limiting its consumption.

Il est proposé, selon un aspect de l'invention, un dispositif autodirecteur pour missile, comprenant :

  • un ensemble actif comprenant au moins un capteur actif configuré pour émettre et recevoir des signaux pour détecter une cible à radar actif porté dans un domaine de désignation d'objectif correspondant à des intervalles de valeurs de distance de la cible par rapport au dispositif, de vitesse de la cible par rapport au dispositif, et de direction angulaire de la cible par rapport à la direction de déplacement du dispositif ;
  • un ensemble passif comprenant au moins un capteur passif configuré pour recevoir des signaux de détection de la cible ;
  • un module d'émission/réception de signaux à hautes fréquences ;
  • un module de transposition d'un signal haute fréquence en signal basse fréquence ;
  • un module de conversion analogique/numérique et de conversion numérique/analogique ; et
  • un calculateur comprenant :
  • un module de traitement de données associées à l'ensemble actif ;
  • un module de traitement de données associées à l'ensemble passif ;
  • un module d'activation/désactivation de l'ensemble actif, configuré pour gérer l'activation/désactivation de l'ensemble actif durant trois phases:
  • durant une première phase dite de veille, pour désactiver l'ensemble actif, la première phase étant comprise entre le tir du missile et une première distance de la cible valant une distance d'autoguidage du missile augmentée d'une valeur maximale de distance d'incertitude, ou entre le tir du missile et la fin des autotests du dispositif autodirecteur;
  • durant une deuxième phase, dite de recherche, pour alternativement activer et désactiver l'ensemble actif, la deuxième phase succédant à la première phase, et se terminant lorsque la puissance du signal reçu par l'ensemble actif lorsqu'il est activé est supérieur à un seuil de puissance détection de la cible ; et
  • durant une troisième phase, dite de poursuite, pour activer l'ensemble actif, la troisième phase succédant à la deuxième phase.
le module d'activation/désactivation de l'ensemble actif étant configuré pour, durant la deuxième phase, alternativement activer et désactiver l'ensemble actif, de sorte que la durée d'une activation de l'ensemble actif respecte la relation suivante : Da = Dra × OAIa DPAp
Figure imgb0001
dans laquelle :
  • Da représente la durée d'une activation, en s ;
  • Dra représente la durée nécessaire pour émettre des signaux par de le dispositif autodirecteur (3), typiquement une salve d'impulsions et recevoir les signaux réfléchis par une cible, en s ;
  • OAIa représente l'ouverture angulaire instantanée de l'ensemble actif (6), en sr ; et
  • PAp représente le domaine de précision ou d'incertitude angulaire de l'ensemble passif (7), en sr.
It is proposed, according to one aspect of the invention, a homing device for a missile, comprising:
  • an active assembly comprising at least one active sensor configured to transmit and receive signals for detecting an active radar target carried in a target designation domain corresponding to intervals of values of distance of the target relative to the device, speed of the target relative to the device, and of angular direction of the target relative to the direction of movement of the device;
  • a passive assembly including at least one passive sensor configured to receive target detection signals;
  • a module for transmitting/receiving high-frequency signals;
  • a module for transposing a high frequency signal into a low frequency signal;
  • an analog/digital conversion and digital/analog conversion module; and
  • a calculator comprising:
  • a module for processing data associated with the active set;
  • a module for processing data associated with the passive assembly;
  • an active set activation/deactivation module, configured to manage the active set activation/deactivation during three phases:
  • during a first so-called standby phase, to deactivate the active assembly, the first phase being between the firing of the missile and a first distance from the target equaling a homing distance of the missile increased by a maximum distance value of uncertainty, or between the firing of the missile and the end of the device self-tests seeker;
  • during a second phase, called a search phase, to alternately activate and deactivate the active assembly, the second phase succeeding the first phase, and ending when the power of the signal received by the active assembly when it is activated is greater than a target detection power threshold; and
  • during a third phase, called tracking, to activate the active set, the third phase succeeding the second phase.
the module for activating/deactivating the active set being configured to, during the second phase, alternately activate and deactivate the active set, so that the duration of an activation of the active set respects the following relationship: Da = Dra × OAIa DPAP
Figure imgb0001
in which :
  • Da represents the duration of an activation, in s;
  • Dra represents the time required to emit signals from the homing device (3), typically a burst of pulses, and to receive the signals reflected by a target, in s;
  • OAIa represents the instantaneous angular aperture of the active assembly (6), in sr; and
  • PAp represents the range of precision or angular uncertainty of the passive assembly (7), in sr.

Un tel système permet d'améliorer la durée d'utilisation d'un autodirecteur, en limitant sa consommation, et de garantir les pleines performances du missile, y compris lorsque la DO est dégradée. De plus, même si la DO est nominale, l'utilisation de l'ensemble passif permet de réduire la durée de fonctionnement de la partie active, ceci étant de nature à diminuer le préavis au système de défense de la cible (système électronique type détecteur et brouilleur, manœuvre défensives,...) si elle en est équipée.Such a system makes it possible to improve the duration of use of a seeker, by limiting its consumption, and to guarantee the full performance of the missile, including when the DO is degraded. In addition, even if the DO is nominal, the use of the passive assembly makes it possible to reduce the operating time of the active part, this being likely to reduce the warning to the target defense system (electronic system of the detector type and jammer, defensive manoeuvre, etc. if equipped.

La mise en œuvre d'une telle durée d'activation de l'ensemble actif durant la deuxième phase de recherche permet d'assurer la détection de la cible, tout en limitant la consommation du dispositif autodirecteurThe implementation of such a duration of activation of the active assembly during the second search phase makes it possible to ensure the detection of the target, while limiting the consumption of the seeker device

Selon un mode de réalisation, le module d'activation/désactivation de l'ensemble actif est configuré pour, durant la deuxième phase, alternativement activer et désactiver l'ensemble actif, de sorte que la durée séparant deux activations successives de l'ensemble actif respecte la relation suivante : Ds = PDa × DA VR

Figure imgb0002
dans laquelle :

  • Ds représente la durée séparant deux activations successives de l'ensemble actif, en s ;
  • PDa représente la portée de détection de l'ensemble actif, en m ; et
  • VR représente la vitesse relative du missile par rapport à la cible, en m/s.
According to one embodiment, the module for activating/deactivating the active set is configured to, during the second phase, alternately activate and deactivate the active set, so that the time separating two successive activations of the active set respects the following relationship: ds = pda × AD VR
Figure imgb0002
in which :
  • Ds represents the duration separating two successive activations of the active set, in s;
  • Pda represents the detection range of the active set, in m; and
  • VR represents the relative speed of the missile in relation to the target, in m/s.

La mise en œuvre d'une telle durée séparant deux activations successives de l'ensemble actif durant la deuxième phase de recherche permet de réduire la consommation énergétique électrique de l'autodirecteur tout en assurant de ne pas réduire les performances de l'autodirecteur notamment en termes de portée de détection (assurer la mise en œuvre de l'ensemble actif lors de la détection de la cible).The implementation of such a period separating two successive activations of the active assembly during the second search phase makes it possible to reduce the electrical energy consumption of the seeker while ensuring that the performance of the seeker is not reduced, in particular by terms of detection range (ensuring the implementation of the active set when detecting the target).

Dans un mode de réalisation, le calculateur est configuré pour, durant la troisième phase de poursuite, lorsque la puissance du signal reçu par l'ensemble actif est supérieure à un seuil d'autoguidage, transmettre des informations de guidage à une unité de commande du missile, pour le guidage terminal sur cible.In one embodiment, the computer is configured to, during the third tracking phase, when the power of the signal received by the active assembly is greater than an autoguiding threshold, transmit guidance information to a control unit of the missile, for terminal guidance on target.

Ainsi, le missile dispose d'informations sur la direction, vitesse et accélération de la cible qui sont rafraîchies à une cadence très élevée (de l'ordre de la dizaine ms).Thus, the missile has information on the direction, speed and acceleration of the target which are refreshed at a very high rate (of the order of ten ms).

Selon un mode de réalisation, l'ensemble actif comprend au moins une antenne RF émetteur/récepteur.According to one embodiment, the active assembly comprises at least one transmitter/receiver RF antenna.

Ainsi, ce dispositif RF actif va permettre d'estimer la direction, vitesse et accélération de la cibleThus, this active RF device will make it possible to estimate the direction, speed and acceleration of the target

Dans un mode de réalisation, l'ensemble passif comprend au moins une antenne RF récepteur et/ou un capteur électro-optique.In one embodiment, the passive assembly includes at least one receiver RF antenna and/or one electro-optical sensor.

Ainsi, cet ensemble passif va permettre d'estimer la direction de la cible.Thus, this passive set will make it possible to estimate the direction of the target.

Selon un mode de réalisation, l'ensemble passif est disposé sur le pourtour du dispositif autodirecteur.According to one embodiment, the passive assembly is arranged around the periphery of the seeker device.

Ainsi, ce qui permet de ne pas impacter les performances de l'ensemble actif, l'ensemble passif n'étant pas positionné sur le même volume que le dispositif actifThus, which makes it possible not to impact the performance of the active set, the passive set not being positioned on the same volume as the active device

Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un dispositif autodirecteur selon l'une de revendications précédente.According to another aspect of the invention, there is also proposed a seeker device according to one of the preceding claims.

L'invention sera mieux comprise à l'étude de quelques modes de réalisation décrits à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par le dessin annexé sur lequel:

  • [Fig. 1] illustre schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif autodirecteur pour missile, selon l'état de la technique ;
  • [Fig.2] illustre schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif autodirecteur pour missile, selon l'état de la technique ;
  • [Fig.3] illustre schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif autodirecteur pour missile, selon l'état de la technique ;
  • [Fig.4] illustre schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif autodirecteur pour missile, selon un aspect de l'invention ;
  • [Fig.5] illustre schématiquement deux dispositions possibles de l'ensemble passif du dispositif autodirecteur ;
  • [Fig.6] illustre schématiquement un exemple de trajectoires d'un missile équipé d'un dispositif autodirecteur et de sa cible, selon un aspect de l'invention ;
  • [Fig.7] illustre schématiquement le fonctionnement de l'ensemble passif d'un dispositif autodirecteur pour missile, selon un aspect de l'invention ;
  • [Fig.8] illustre schématiquement le domaine angulaire de l'ensemble passif d'un dispositif autodirecteur pour missile, selon un aspect de l'invention ;
  • [Fig.9] illustre schématiquement le domaine angulaire de l'ensemble actif d'un dispositif autodirecteur pour missile, selon un aspect de l'invention ;
  • [Fig.10] illustre schématiquement le fonctionnement de l'ensemble actif d'un dispositif autodirecteur pour missile, selon un aspect de l'invention ;
  • [Fig.11] illustre schématiquement le fonctionnement d'un dispositif autodirecteur pour missile durant la transition entre une première phase de veille et une deuxième phase de recherche, selon un aspect de l'invention ; et
  • [Fig.12] illustre schématiquement le fonctionnement d'un dispositif autodirecteur pour missile durant la transition entre une deuxième phase de recherche et une troisième phase de poursuite, selon un aspect de l'invention.
The invention will be better understood on studying a few embodiments described by way of non-limiting examples and illustrated by the appended drawing in which:
  • [ Fig. 1 ] schematically illustrates an embodiment of a homing device for a missile, according to the state of the art;
  • [ Fig.2 ] schematically illustrates an embodiment of a homing device for a missile, according to the state of the art;
  • [ Fig.3 ] schematically illustrates an embodiment of a homing device for a missile, according to the state of the art;
  • [ Fig.4 ] schematically illustrates an embodiment of a homing device for a missile, according to one aspect of the invention;
  • [ Fig.5 ] schematically illustrates two possible arrangements of the passive assembly of the seeker device;
  • [ Fig.6 ] schematically illustrates an example of trajectories of a missile equipped with a homing device and its target, according to one aspect of the invention;
  • [ Fig.7 ] schematically illustrates the operation of the passive assembly of a homing device for a missile, according to one aspect of the invention;
  • [ Fig.8 ] schematically illustrates the angular range of the passive assembly of a homing device for a missile, according to one aspect of the invention;
  • [ Fig.9 ] schematically illustrates the angular range of the active assembly of a homing device for a missile, according to one aspect of the invention;
  • [ Fig.10 ] schematically illustrates the operation of the active assembly of a homing device for a missile, according to one aspect of the invention;
  • [ Fig.11 ] schematically illustrates the operation of a homing device for a missile during the transition between a first standby phase and a second search phase, according to one aspect of the invention; and
  • [ Fig.12 ] schematically illustrates the operation of a homing device for a missile during the transition between a second search phase and a third tracking phase, according to one aspect of the invention.

Sur l'ensemble des figures, les éléments ayant des références identiques sont similaires.In all of the figures, the elements having identical references are similar.

La [Fig.4] illustre schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif autodirecteur 3 pour missile 1, selon un aspect de l'invention. Le dispositif autodirecteur 3 comprend un ensemble actif 6 comprenant au moins un capteur actif 6a configuré pour émettre et recevoir des signaux pour détecter une cible 2, à radar actif porté, dans un domaine de désignation d'objectif DO correspondant à des intervalles de valeurs de distance de la cible 2 par rapport au dispositif autodirecteur 3, de vitesse de la cible 2 par rapport au dispositif 3, et de direction angulaire de la cible 2 par rapport à la direction de déplacement du dispositif 3.There [ Fig.4 ] schematically illustrates an embodiment of a seeker device 3 for missile 1, according to one aspect of the invention. The seeker device 3 comprises an active assembly 6 comprising at least one active sensor 6a configured to transmit and receive signals to detect a target 2, with active radar carried, in a target designation domain DO corresponding to intervals of values of distance of target 2 from homing device 3, speed of target 2 from device 3, and angular direction of target 2 from the direction of movement of device 3.

Le dispositif autodirecteur 3 comprend en également un ensemble passif 7 comprenant au moins un capteur passif 7a configuré pour recevoir des signaux de détection de la cible 2, et un module d'émission/réception 8 de signaux à hautes fréquences.The seeker device 3 also comprises a passive assembly 7 comprising at least one passive sensor 7a configured to receive detection signals from the target 2, and a transmission/reception module 8 of high-frequency signals.

Le dispositif autodirecteur 3 est aussi muni d'un module de transposition 9 d'un signal haute fréquence en signal basse fréquence, et d'un module 10 de conversion analogique/numérique et de conversion numérique/analogique.The seeker device 3 is also provided with a module 9 for transposition of a high frequency signal into a low frequency signal, and with a module 10 for analog/digital conversion and digital/analog conversion.

Le dispositif autodirecteur 3 comprend, en outre, un calculateur 11 comprenant :

  • un module 12 de traitement de données associées à l'ensemble actif 6 ;
  • un module 13 de traitement de données associées à l'ensemble passif 7 ;
  • un module 14 d'activation/désactivation de l'ensemble actif 6, configuré pour gérer l'activation/désactivation de l'ensemble actif 6 durant trois phases:
  • durant une première phase dite de veille, pour désactiver l'ensemble actif 6, la première phase étant comprise entre le tir du missile 1 et une première distance de la cible 2 valant une distance d'autoguidage du missile 1 augmentée d'une valeur maximale de distance d'incertitude, ou entre le tir du missile et la fin des autotests du dispositif autodirecteur 3 ;
  • durant une deuxième phase, dite de recherche, pour alternativement activer et désactiver l'ensemble actif 6, la deuxième phase succédant à la première phase, et se terminant lorsque la puissance du signal reçu par l'ensemble actif 6 lorsqu'il est activé est supérieur à un seuil de puissance de détection de la cible 2 ; et
  • durant une troisième phase, dite de poursuite, pour activer l'ensemble actif 6, la troisième phase succédant à la deuxième phase.
The seeker device 3 further comprises a computer 11 comprising:
  • a module 12 for processing data associated with the active set 6;
  • a module 13 for processing data associated with the passive assembly 7;
  • a module 14 for activating/deactivating the active set 6, configured to manage the activation/deactivation of the active set 6 during three phases:
  • during a first so-called standby phase, to deactivate the active assembly 6, the first phase being between the firing of the missile 1 and a first distance from the target 2 equaling an autoguiding distance of the missile 1 increased by a maximum value of uncertainty distance, or between the firing of the missile and the end of the self-tests of the seeker device 3;
  • during a second phase, called research, to alternately activate and deactivate the active set 6, the second phase succeeding the first phase, and ending when the power of the signal received by the active set 6 when it is activated is greater than a target detection power threshold 2; and
  • during a third phase, called tracking, to activate the active assembly 6, the third phase succeeding the second phase.

Pour assurer une poursuite angulaire, le dispositif autodirecteur 3 mesure les écartométries en site et en gisement de la cible 2, entre autres, qu'il délivre au missile 1. La distance d'incertitude associée à ces mesures d'écartométries est définie par un écart-type.To ensure angular tracking, the homing device 3 measures the elevation and bearing deviations of the target 2, among others, which it delivers to the missile 1. The uncertainty distance associated with these deviation measurements is defined by a standard deviation.

La distance d'autoguidage (ou portée d'autoguidage) correspond à la distance entre le missile 1 et la cible 2 à partir de laquelle cet écart-type est inférieur à un seuil. Ce seuil est défini par le missilier, pour assurer, à partir de cette distance, la capacité du missile 1 à rallier la cible 2 et qui dépend de sa constante de temps et de la vitesse relative missile/cible.The autoguiding distance (or autoguiding range) corresponds to the distance between the missile 1 and the target 2 from which this standard deviation is less than a threshold. This threshold is defined by the missile manufacturer, to ensure, from this distance, the capacity of the missile 1 to reach the target 2 and which depends on its time constant and on the relative speed of the missile/target.

Les autotests du missile correspondent aux opérations électroniques visant à assurer que les fonctions du missile sont opérationnelles (" Built In Test " en langue anglaise).The missile self-tests correspond to the electronic operations aimed at ensuring that the functions of the missile are operational ("Built In Test" in English).

Le dispositif autodirecteur 3 comprend des éléments classiques 15 tels un dispositif de génération de formes d'onde, des alimentations, un dispositif de gestion de pointage de l'ensemble actif.The homing device 3 comprises conventional elements 15 such as a waveform generation device, power supplies, a pointing management device for the active assembly.

La [Fig.5] représente l'ensemble passif 7, comprenant au moins un capteur passif 7a, disposé soit dans le plan de l'ensemble actif 6, soit en pourtour de l'enveloppe du dispositif autodirecteur 6.There [ Fig.5 ] represents the passive assembly 7, comprising at least one passive sensor 7a, arranged either in the plane of the active assembly 6, or around the periphery of the envelope of the seeker device 6.

Lorsque l'ensemble passif 7 est disposé sur le pourtour de l'enveloppe du dispositif autodirecteur 3 permet de ne pas impacter le fonctionnement de l'ensemble actif 6.When the passive assembly 7 is arranged on the periphery of the casing of the seeker device 3, it is possible not to impact the operation of the active assembly 6.

Cependant, lorsqu'ils sont positionnés en pourtour du corps de l'AD, la couverture des antennes n'est pas optimale dans l'axe missile.However, when they are positioned around the body of the AD, the coverage of the antennas is not optimal in the missile axis.

Ainsi, en fonction de la mission (distance de détection importante, SER de la cible faible), il est possible qu'une formation de trajectoire (une manœuvre, par exemple visant à pointer l'axe du missile dans une autre direction) soit nécessaire afin d'augmenter la couverture de l'ensemble actif 6 dans la direction de la cible 2.Thus, depending on the mission (large detection distance, low target SER), it is possible that trajectory formation (a maneuver, for example aimed at pointing the missile axis in another direction) is necessary in order to increase the coverage of the active set 6 in the direction of target 2.

Comme illustré sur la [Fig.6], cette formation de trajectoire consiste à maintenir la direction du vecteur vitesse du missile 1 telle que la cible 2 soit dans la couverture de l'ensemble actif 6.As shown in the [ Fig.6 ], this trajectory formation consists in maintaining the direction of the speed vector of the missile 1 such that the target 2 is in the coverage of the active set 6.

L'angle entre la direction du vecteur vitesse du missile 1 et la direction de la cible 2 dépend de :

  • la manœuvrabilité du missile 1, qui est configuré pour avoir la capacité de modifier sa trajectoire lorsque la cible 2 est détectée ; et
  • la couverture de l'ensemble passif.
The angle between the direction of the speed vector of missile 1 and the direction of target 2 depends on:
  • the maneuverability of missile 1, which is configured to have the ability to modify its trajectory when target 2 is detected; and
  • coverage of the passive set.

La [Fig.7] illustre le fonctionnement de l'ensemble passif qui permet d'estimer la direction angulaire de la cible 2, à partir de la réception de l'onde émise par le radar actif porté de la cible 2.There [ Fig.7 ] illustrates the operation of the passive assembly which makes it possible to estimate the angular direction of target 2, from the reception of the wave emitted by the active radar carried by target 2.

Lorsque la direction angulaire de la désignation d'objectif DO est peu précise, la première phase, de veille, peut permettre d'affiner et réduire le domaine d'incertitude de cette direction angulaire de la désignation d'objectif DO, les capteurs passifs 7a de l'ensemble passif 7 pouvant disposer d'une précision angulaire supérieure à celle de la direction angulaire de la désignation d'objectif DO. Les capteurs passifs 7a délivrent une information de direction angulaire de la cible 2 associée à un domaine de précision angulaire.When the angular direction of the target designation DO is imprecise, the first phase, standby, can make it possible to refine and reduce the range of uncertainty of this angular direction of the target designation DO, the passive sensors 7a of the passive assembly 7 which can have an angular precision greater than that of the angular direction of the objective designation DO. The passive sensors 7a deliver information on the angular direction of the target 2 associated with an angular precision domain.

Comme illustré sur la [Fig.8], l'ensemble passif 7 (rectangle gris) va donner un domaine où se trouve la cible 2 plus précis que ce lui qui a été fourni par le dispositif de conduite de tir (rectangle blanc). Ce domaine réduit peut être parcouru de manière plus rapide (ou plus performante) par l'antenne de le dispositif autodirecteur 3.As shown in the [ Fig.8 ], the passive set 7 (grey rectangle) will give a domain where the target 2 is located that is more precise than that which was provided by the fire control device (white rectangle). This reduced area can be traveled from faster (or more efficient) way by the antenna of the homing device 3.

Comme illustré sur la [Fig.9], en fonction de la qualité des capteurs passifs 7a de l'ensemble passif 7, il est possible que ce domaine de précision angulaire soit inférieur ou égal à l'ouverture angulaire instantanée de l'ensemble actif 6, ce qui évite de balayer angulairement.As shown in the [ Fig.9 ], depending on the quality of the passive sensors 7a of the passive assembly 7, it is possible that this range of angular precision is less than or equal to the instantaneous angular aperture of the active assembly 6, which avoids sweeping angularly .

De plus, l'ensemble passif 7 peut disposer d'un traitement lui permettant d'estimer la distance de la cible 2 (pseudo-distance) avec une précision plus ou moins importante (en fonction de la qualité des capteurs passifs 7a). Cette distance peut être estimée lorsque le niveau de puissance reçu de la cible 2 est supérieur à un seuil défini.In addition, the passive assembly 7 may have processing enabling it to estimate the distance of the target 2 (pseudo-distance) with greater or lesser precision (depending on the quality of the passive sensors 7a). This distance can be estimated when the power level received from target 2 is greater than a defined threshold.

La [Fig.10] illustre le fonctionnement de l'ensemble actif 6 qui permet d'estimer la distance, la vitesse relative et la direction angulaire de la cible 2. L'ensemble actif 6 est configuré pour balayer le domaine angulaire et ainsi couvrir une zone de l'espace supérieure à son ouverture angulaire instantanée qui est l'ouverture qu'il aurait en absence de moyens de balayage.There [ Fig.10 ] illustrates the operation of the active assembly 6 which makes it possible to estimate the distance, the relative speed and the angular direction of the target 2. The active assembly 6 is configured to scan the angular domain and thus cover an area of the space greater than its instantaneous angular aperture which is the aperture it would have in the absence of scanning means.

L'émission de signaux par l'ensemble actif 6 provoque un échauffement thermique de l'ensemble actif 6, et donc du dispositif autodirecteur 3, qui ne dispose pas de source de refroidissement. L'utilisation de l'ensemble actif 6 est par conséquence limitée.The emission of signals by the active assembly 6 causes thermal heating of the active assembly 6, and therefore of the seeker device 3, which has no cooling source. The use of the active set 6 is therefore limited.

L'utilisation des trois phases comme décrit dans la présente invention permet d'utiliser au mieux la combinaison de l'ensemble actif 6 et l'ensemble passif 7.The use of the three phases as described in the present invention makes it possible to best use the combination of the active assembly 6 and the passive assembly 7.

Durant la première phase, dite de veille, le calculateur 11 désactive l'ensemble actif 6, la première phase de veille étant comprise entre le tir du missile 1 et une première distance D de la cible valant une distance d'autoguidage Dautoguidage du missile augmentée d'une valeur maximale Dmax de distance d'incertitude, ou entre le tir du missile 1 et la fin des autotests du dispositif autodirecteur 3.During the first phase, called standby, the computer 11 deactivates the active assembly 6, the first standby phase being between the firing of the missile 1 and a first distance D from the target equaling an autoguiding distance Dautoguiding of the missile increased of a maximum uncertainty distance value Dmax, or between the firing of missile 1 and the end of the self-tests of seeker device 3.

En cas d'estimation possible de la première distance D, le dispositif d'autoguidage 3 dispose d'un domaine d'incertitude de la distance de la cible 2, dans lequel se trouve la distance réelle de la cible 2. Le passage en deuxième phase de recherche, se fait lorsque la distance séparant le missile 1 de la cible 2 devient inférieure à la première distance D.In the event of possible estimation of the first distance D, the autoguiding device 3 has a domain of uncertainty of the distance from the target 2, in which the real distance from the target 2 is found. research phase, is done when the distance separating the missile 1 from the target 2 becomes less than the first distance D.

La [Fig.11] illustre schématiquement le fonctionnement dd dispositif autodirecteur 3 durant la transition entre la première phase de veille et la deuxième phase de recherche, selon un aspect de l'invention.There [ Fig.11 ] schematically illustrates the operation of the homing device 3 during the transition between the first standby phase and the second search phase, according to one aspect of the invention.

Durant la deuxième phase, dite de recherche, la calculateur 11 active et désactive alternativement l'ensemble actif 6, la deuxième phase succédant à la première phase, et se terminant lorsque la puissance du signal reçu par l'ensemble actif 6, lorsqu'il est activé, est supérieur à un seuil de puissance de détection de la cible.During the second phase, called the search phase, the computer 11 alternately activates and deactivates the active assembly 6, the second phase succeeding the first phase, and ending when the power of the signal received by the active assembly 6, when it is activated, is greater than a target detection power threshold.

Le module 14 d'activation/désactivation de l'ensemble actif 6 est configuré pour, durant la deuxième phase de recherche, alternativement activer et désactiver l'ensemble actif 6, de sorte que la durée Da d'une activation de l'ensemble actif 6 respecte la relation suivante : Da = Dra × OAIa DPAp

Figure imgb0003
dans laquelle :

  • Da représente la durée d'une activation, en s ;
  • Dra représente la durée nécessaire pour émettre des signaux par de le dispositif autodirecteur (3) et recevoir les signaux réfléchis par une cible, en s ;
  • OAIa représente l'ouverture angulaire instantanée de l'ensemble actif (6), en sr ; et
  • DPAp représente le domaine de précision ou d'incertitude angulaire de l'ensemble passif (7), en sr.
The module 14 for activating/deactivating the active set 6 is configured to, during the second search phase, alternately activate and deactivate the active set 6, so that the duration Da of an activation of the active set 6 respects the following relationship: Da = Dra × OAIa DPAP
Figure imgb0003
in which :
  • Da represents the duration of an activation, in s;
  • Dra represents the time required to emit signals from the homing device (3) and to receive the signals reflected by a target, in s;
  • OAIa represents the instantaneous angular aperture of the active assembly (6), in sr; and
  • DPAp represents the range of precision or angular uncertainty of the passive assembly (7), in sr.

La durée Da d'une activation de l'ensemble actif 6, aussi appelée récurrence, est définie comme la période pendant laquelle l'autodirecteur 3 émettre une impulsion et recevoir le signal en provenance de la cible 2 pour l'analyser et en estimer les caractéristiques (distance, vitesse, direction angulaire).The duration Da of an activation of the active assembly 6, also called recurrence, is defined as the period during which the seeker 3 emits an impulse and receives the signal coming from the target 2 to analyze it and estimate the characteristics (distance, speed, angular direction).

le module d'activation/désactivation de l'ensemble actif est configuré pour, durant la deuxième phase, alternativement activer et désactiver l'ensemble actif, de sorte que la durée Ds séparant deux activations successives de l'ensemble actif respecte la relation suivante : Ds = PDa × DA VR

Figure imgb0004
dans laquelle :

  • Ds représente la durée séparant deux activations successives de l'ensemble actif, en s ;
  • PDa représente la portée de détection de l'ensemble actif, en m ; et
  • VR représente la vitesse relative du missile par rapport à la cible, en m/s.
the active set activation/deactivation module is configured to, during the second phase, alternately activate and deactivate the active set, so that the duration Ds separating two successive activations of the active set respects the following relationship: ds = pda × AD VR
Figure imgb0004
in which :
  • Ds represents the duration separating two successive activations of the active set, in s;
  • Pda represents the detection range of the active set, in m; and
  • VR represents the relative speed of the missile in relation to the target, in m/s.

A la fin de la deuxième phase de recherche d'activation de l'ensemble actif 6, il y a deux possibilités :

  • la puissance du signal reçu par l'ensemble actif 6 est inférieur au seuil de détection : l'autodirecteur on désactive à nouveau l'ensemble actif 6, et seul l'ensemble passif fournit des informations.
  • la puissance du signal reçu par l'ensemble actif 6 est supérieur au seuil de puissance de détection de la cible 2 : l'autodirecteur termine la mission uniquement en activant l'ensemble actif 6 et passe en troisième phase dite de poursuite sur la cible 2 qu'il a détecté.
At the end of the second active set 6 activation search phase, there are two possibilities:
  • the power of the signal received by the active assembly 6 is below the detection threshold: the seeker deactivates the active assembly 6 again, and only the passive assembly provides information.
  • the power of the signal received by the active assembly 6 is greater than the detection power threshold of the target 2: the seeker ends the mission only by activating the active assembly 6 and passes to the third phase called tracking on the target 2 that he detected.

Le calculateur 11 est configuré pour, durant la troisième phase dite de poursuite, lorsque la puissance du signal reçu par l'ensemble actif 6 est supérieure à un seuil d'autoguidage, transmettre des informations de guidage à une unité de commande du missile 1, pour le guidage terminal sur cible 1.The computer 11 is configured to, during the third so-called tracking phase, when the power of the signal received by the active assembly 6 is greater than an autoguiding threshold, transmit guidance information to a control unit of the missile 1, for terminal guidance on target 1.

L'ensemble actif 6 comprend au moins une antenne RF émetteur/récepteur, et/ou comprend au moins une antenne RF récepteur et/ou une un capteur électro-optique.The active assembly 6 comprises at least one transmitter/receiver RF antenna, and/or comprises at least one receiver RF antenna and/or one electro-optical sensor.

Durant la troisième et dernière phase de poursuite, seule l'ensemble actif 6 est activé. Le bon déroulement de cette dernière phase de la mission nécessitant les informations de distance et vitesse de la cible 2. Lorsque la qualité des informations délivrées par l'autodirecteur 3 sont suffisamment précises, elles sont utilisées par le missile 1 pour le guidage terminal sur la cible 2.During the third and final tracking phase, only the active set 6 is activated. The smooth running of this last phase of the mission requires information on the distance and speed of target 2. When the quality of the information delivered by the seeker 3 is sufficiently precise, it is used by the missile 1 for terminal guidance on the target 2.

En conclusion, la présente permet d'assurer les pleines performances missiles (en termes de portée notamment) lorsque la désignation d'objectif DO est dégradée et que la mission peut être longue (distance à la cible importante) en consommant autant d'énergie que lorsque la mission est nominale (désignation d'objectif DO en distance connue).In conclusion, this makes it possible to ensure full missile performance (in terms of range in particular) when the DO target designation is degraded and the mission can be long (distance to the large target) by consuming as much energy as when the mission is nominal (DO target designation in known range).

Claims (7)

Dispositif autodirecteur (3) pour missile (1), comprenant : - un ensemble actif (6) comprenant au moins un capteur actif (6a) configuré pour émettre et recevoir des signaux pour détecter une cible (2) à radar actif porté dans un domaine de désignation d'objectif correspondant à des intervalles de valeurs de distance de la cible (2) par rapport au dispositif (3), de vitesse de la cible (2) par rapport au dispositif (3), et de direction angulaire de la cible (2) par rapport à la direction de déplacement du dispositif (3) ; - un ensemble passif (7) comprenant au moins un capteur passif (7a) configuré pour recevoir des signaux de détection de la cible (2) ; - un module (8) d'émission/réception de signaux à hautes fréquences ; - un module (9) de transposition d'un signal haute fréquence en signal basse fréquence ; - un module (10) de conversion analogique/numérique et de conversion numérique/analogique ; et - un calculateur (11) comprenant : - un module (12) de traitement de données associées à l'ensemble actif ; - un module (13) de traitement de données associées à l'ensemble passif ; - un module (14) d'activation/désactivation de l'ensemble actif (6), configuré pour gérer l'activation/désactivation de l'ensemble actif (6) durant trois phases: - durant une première phase dite de veille, pour désactiver l'ensemble actif (6), la première phase étant comprise entre le tir du missile (1) et une première distance de la cible (2) valant une distance d'autoguidage du missile (1) augmentée d'une valeur maximale de distance d'incertitude, ou entre le tir du missile (1) et la fin des autotests du dispositif autodirecteur (3) ; - durant une deuxième phase, dite de recherche, pour alternativement activer et désactiver l'ensemble actif (6), la deuxième phase succédant à la première phase, et se terminant lorsque la puissance du signal reçu par l'ensemble actif (6) lorsqu'il est activé est supérieur à un seuil de puissance de détection de la cible (2) ; et - durant une troisième phase, dite de poursuite, pour activer l'ensemble actif (6), la troisième phase succédant à la deuxième phase. le module (14) d'activation/désactivation de l'ensemble actif (6) étant configuré pour, durant la deuxième phase, alternativement activer et désactiver l'ensemble actif (6), de sorte que la durée (Da) d'une activation de l'ensemble actif (6) respecte la relation suivante : Da = Dra × OAIa DPAp
Figure imgb0005
dans laquelle : Da représente la durée d'une activation, en s ; Dra représente la durée nécessaire pour émettre des signaux par de le dispositif autodirecteur (3) et recevoir les signaux réfléchis par une cible, en s ; GAIa représente l'ouverture angulaire instantanée de l'ensemble actif (6), en sr ; et DPAp représente le domaine de précision ou d'incertitude angulaire de l'ensemble passif (7), en sr.
Seeker device (3) for missile (1), comprising: - an active assembly (6) comprising at least one active sensor (6a) configured to transmit and receive signals for detecting an active radar target (2) carried in a target designation domain corresponding to intervals of distance values of the target (2) relative to the device (3), speed of the target (2) relative to the device (3), and angular direction of the target (2) relative to the direction of movement of the device ( 3); - a passive assembly (7) comprising at least one passive sensor (7a) configured to receive detection signals from the target (2); - a module (8) for transmitting/receiving high-frequency signals; - a module (9) for transposing a high frequency signal into a low frequency signal; - an analog/digital conversion and digital/analog conversion module (10); and - a computer (11) comprising: - a module (12) for processing data associated with the active set; - a module (13) for processing data associated with the passive assembly; - a module (14) for activating/deactivating the active set (6), configured to manage the activation/deactivation of the active set (6) during three phases: - during a first so-called standby phase, to deactivate the active assembly (6), the first phase being between the firing of the missile (1) and a first distance from the target (2) equal to an autoguiding distance of the missile (1) increased by a maximum value of uncertainty distance, or between the firing of the missile (1) and the end of the self-tests of the homing device (3); - during a second phase, called research, to alternately activate and deactivate the active set (6), the second phase succeeding the first phase, and ending when the power of the signal received by the active assembly (6) when it is activated is greater than a detection power threshold of the target (2); and - During a third phase, called continuation, to activate the active assembly (6), the third phase succeeding the second phase. the module (14) for activating/deactivating the active set (6) being configured to, during the second phase, alternately activate and deactivate the active set (6), so that the duration (Da) of a activation of the active set (6) respects the following relationship: Da = Dra × OAIa DPAP
Figure imgb0005
in which : Da represents the duration of an activation, in s; Dra represents the time required to emit signals from the homing device (3) and to receive the signals reflected by a target, in s; GAIa represents the instantaneous angular aperture of the active assembly (6), in sr; and DPap represents the domain of precision or angular uncertainty of the passive assembly (7), in sr.
Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel le module (14) d'activation/désactivation de l'ensemble actif (6) est configuré pour, durant la deuxième phase, alternativement activer et désactiver l'ensemble actif (6), de sorte que la durée (Ds) séparant deux activations successives de l'ensemble actif (6) respecte la relation suivante : Ds = PDa × DA VR
Figure imgb0006
dans laquelle : Ds représente la durée séparant deux activations successives de l'ensemble actif (6), en s; PDa représente la portée de détection de l'ensemble actif (6), en m ; et VR représente la vitesse relative du missile (1) par rapport à la cible (2), en m/s.
Device according to claim 1, in which the module (14) for activating/deactivating the active set (6) is configured to, during the second phase, alternately activate and deactivate the active set (6), so that the duration (Ds) separating two successive activations of the active set (6) respects the following relationship: ds = pda × AD VR
Figure imgb0006
in which : Ds represents the duration separating two successive activations of the active assembly (6), in s; Pda represents the detection range of the active assembly (6), in m; and VR represents the relative speed of the missile (1) in relation to the target (2), in m/s.
Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, le calculateur (11) est configuré pour, durant la troisième phase de poursuite, lorsque la puissance du signal reçu par l'ensemble actif (6) est supérieure à un seuil d'autoguidage, transmettre des informations de guidage à une unité de commande du missile (1), pour le guidage terminal sur cible (2).Device according to one of the preceding claims, in which the computer (11) is configured so that, during the third tracking phase, when the power of the signal received by the active assembly (6) is greater than an autoguiding threshold , transmitting guidance information to a missile control unit (1), for terminal on-target guidance (2). Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, l'ensemble actif (6) comprend au moins une antenne RF émetteur/récepteur.Device according to one of the preceding claims, in which the active assembly (6) comprises at least one transmitter/receiver RF antenna. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, l'ensemble passif (7) comprend au moins une antenne RF récepteur et/ou un capteur électro-optique.Device according to one of the preceding claims, in which the passive assembly (7) comprises at least one receiver RF antenna and/or one electro-optical sensor. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble passif (7) est disposé sur le pourtour du dispositif autodirecteur.Device according to one of the preceding claims, in which the passive assembly (7) is arranged around the periphery of the seeker device. Missile (1) muni d'un dispositif autodirecteur (3) selon l'une de revendications précédentes.Missile (1) provided with a homing device (3) according to one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2590359A1 (en) * 1985-11-18 1987-05-22 Aerospatiale SYSTEM FOR THE AUTOMATIC GUIDANCE OF A MISSILE AND MISSILE PROVIDED WITH SUCH A SYSTEM
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US20170268852A1 (en) * 2016-03-16 2017-09-21 Diehl Defence Gmbh & Co. Kg Method for steering a missile towards a flying target

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