FR2484626A1 - Dispositif de commande automatique de poursuite d'une cible, notamment pour char anti-aerien - Google Patents

Abstract

L'INVENTION FOURNIT UN DISPOSITIF DE COMMANDE POUR CHAR, NOTAMMENT ADAPTABLE A DES TOURELLES DEJA EXISTANTES ET DONT LES COMMANDES SONT ACTIONNEES MANUELLEMENT PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN PALONNIER 4. LE ROLE DU DISPOSITIF DE L'INVENTION CONSISTE A ASSURER LA COMMANDE EN VENANT SE SUBSTITUER AU POINTEUR (AU GRE DE CE DERNIER) AFIN D'ASSURER UN POINTAGE AUTOMATIQUE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE CAMERA DE TELEVISION 14. LE DISPOSITIF PERMET DE RECOPIER LES MOUVEMENTS DES ARMES 1 ET DE LA TOURELLE 3 AU NIVEAU DU PALONNIER 4 DE SORTE QUE LE POINTEUR PEUT A TOUT MOMENT REPRENDRE LES COMMANDES SANS INTERRUPTION DE LA POURSUITE DE LA CIBLE C.

Description

La présente invention concerne la poursuite de cibles aeroportées, notamment pour chars. Plus particulièrement, l'invention a trait à un dispositif de commande automatique de poursuite d'une cible mobile pour véhicule blindé com- portant une tourelle mobile en gisement et portant une arme mobile en site par rapport à cette tourelle, le dispositif comportant un palonnier à action manuelle pour commander la vitesse des mouvements respectifs en site et en gisement de l'arme et de la tourelle, ce palonnier étant connecté respectivement pour les deux coordonnées de mouvement, par des premières boucles d'asservissement en vitesse, à un dispositif de déplacement de la tourelle (gisement) et de l'arme (site), et par des secondes boucles d'asservissement en vitesse, à un dispositif de visée placé sur la tourelle et destiné à être utilisé par un pointeur, des moyens étant prévus pour injecter dans lesdites premières boucles d'asservissement, une correction de tir calculée en fonction de la distance et de la vitesse de la cible par rapport au véhicule blindé.

Dans un dispositif de pointage de ce genre, le pointeur doit constamment suivre la cible à travers le viseur et corriger les écarts de pointage à l'aide du palonnier qui se présente sous la forme d'un manche à balai déplaçable selon deux coordonnées de mouvement qui sont associées respectivement aux mouvements de site et de gisement de la tourelle et de l'arme. Ce pointage manuel est très astreignant pour le pointeur surtout en raison de la vitesse des avions modernes volant à des vitesses considérables en basse altitude. L'attention constante demandée au pointeur lui fait perdre rapidement son efficacité.

Par ailleurs, la visée optique oblige le pointeur à émerger de la tourelle pendant le pointage et il n'est donc pas à l'abri au cours du combat.

L'invention a pour but de perfectionner le dispositif de poursuite de cible défini ci-dessus en lui adjoignant un système de pointage automatique, ce qui réduit l'activité du pointeur à une fonction de con trolle tout en lui permettant de pouvoir intervenir à tout moment pour reprendre le pointage ou acquérir une cible sélectionnée.

Suivant l'invention, le dispositif défini ci-dessus est donc caractérisé en ce qu'il comprend une caméra de télévision de poursuite montée sur ladite tourelle de manière que sa prise de vue puisse assumer deux degrés de liberté, des troisièmes boucles d'asservissement en site et en gisement respectivement, reliées entre un dispositif moteur de commande automatique du palonnier et ladite caméra de télévision, chacune desdites troisièmes boucles d'asservissement comportant un circuit de calcul d'écart pour élaborer un signal d'erreur représentant l'écart observé par la caméra entre la cible qu'élle poursuit et un point deconsigne choisi dans le champ d'image de la caméra et en ce que ledit dispositif de poursuite comporte en outre des quatrièmes boucles d'asservissement, respectivement en site et en gisement, pour commander les mouvements de la caméra de télévision, les entrées de ces quatrièmes boucles de réglage étant reliées respectivement aux entrées desdites deuxièmes boucles d'asservissement, des moyens étant prévus pour que l'action manuelle sur le palonnier puisse à tout moment sans période transitoire reprendre la commande automatique assurée par les troisièmeset quatrièmes boucles d'asservissement.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels:
- la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un char anti-aérien muni d'un dispositif-de commande automatique de poursuite d'une cible mobile, selon l'invention, la Fig. montrant également les conditions dans lesquelles le tir doit intervenir et qui sont relatives à la coordonnée de gisement;
- la Fig. 2 est un schéma simplifié du-dispositif suivant l'invention;
- la Fig. 3 montre un écran de télévision sur lequel peut être représentée limage prise par la caméra de télévision utilisée dans le dispositif suivant l'invention;
- la Fig. 4 est un schéma plus détaillé de ce dispositif;;
- la Fig. 5 est une vue schématique d'un dispositif moteur associé au palonnier du dispositif de commande automatique;
- la Fig. 6 montre une vue schématique de ce même dispositif moteur dans une réalisation pratique;
- la Fig. 7 est un schéma simplifié d'une boucle d'asservissement du palonnier;
- la Fig. 8 montre un schéma plus détaillé de certains circuits de la boucle d'asservissement de la Fig. 7;
- la Fig. 9 est un schéma simplifié d'une boucle d'asservissement de la caméra de télévision;
- la Fig. 10 est une vue schématique représentant certains détails de l'asservissement de la caméra de télévision en site;
- la Fig. 11 est une vue analogue à la vue de la Fig. 10, mais relatif a l'asservissement en gisement de la caméra.

D'une façon générale, l'arme ou les armes principales 1 (Fig.l) d'un véhicule blindé 2, tel qu'un char anti-aérien sont montées sur une tourelle 3 mobile autour d'un axe vertical G-G pour assurer le mouvement de gisement de l'arme 1. Cette dernière est en outre montée mobile autour d'un axe horizontal S-S solidaire de la tourelle en gisement pour pouvoir effectuer les mouvements en site. Dans des installations de tir déjà connues, le pointage le plus courant est celui que l'on appelle habituellement "pointage vitesse", la vitesse en gisement de la tourelle 3 et la vitesse en site de l'arme 1 étant fonction de l'inclinaison dans le sens correspondant d'un palonnier 4 destiné à être actionné par un servant ou pointeur du char.Ce dernier observe la cible au travers d'un viseur et a pour mission d'amener la cible au centre d'un réticule visible dans le viseur. A tout écart entre les deux, il corrige le mouvement de la tourelle et/ou de l'arme en donnant une inclinaison ssg ou sss au palonnier de commande.

Pour chacune des coordonnées de mouvement, on a : k ss = # en régime stabilisé, (1) dans laquelle
k = constante 4 = angle du palonnier par rapport à la posi- tion neutre (qui correspond à une vitesse nulle de l'élé- ment commande) = = vitesse angulaire relative de la cible.

La relation qui relie l'écart de visée à l'an- gle du palonnier peut se ramener à la forme ss = F (p)# (2) dans laquelle
p = opérateur de Laplace
# = écart angulaire entre la ligne de visée
LV (Fig.l) et la position de la cible C, (la ligne d'écart
LE est également visible sur la Fig.l et peut se trouver de part et d'autre de la ligne de visée au cours du réglage effectué par le pointeur).

F = fonction de transfert de la boucle de réglage faisant notamment intervenir les caractéristiques de la tourelle et la fonction de transfert du pointeur.

On sait également que pour atteindre la cible
C, il convient de tenir compte de sa vitesse propre de sor- te que le système de visée que l'on vient de décrire est en général équipé d'une "conduite de tir" au moyen de laquelle la ligne de tir LT (Fig.1) est décalée angulairement d'une certaine valeur pour tenir compte de la vitesse angulaire Od de la cible C, se déplaçant selon la trajectoire TR.

D'une façon générale, on a donc

dans laquelle 4) t = vitesse angulaire de la ligne de tir
LT
#v = vitesse angulaire de la ligne de visée
LV
d' = dérivé de l'angle de correction de tir élaboré par le système de conduite de tir.

Bien entendu, suivant, la trajectoire de la cible , une correction peut devoir intervenir aussi bien en site qu'en gisement. Dans le premier cas, elle s'expri me par (ds)' et dans le second cas (représenté sur la
Fig.l) par (dl)' c'est-à-dire la correction latérale de gisement.

On peut ainsi écrire les équations générales de la vitesse de la ligne de tir qui sont les suivantes
a) Pour la télécommande.

- gisement : #tg =#vg + (dl)' cos so (4)
- site :#ts=#vs + (ds)' (5)
b) Pour la correction de tir.

- gisement : sin dl = #tg Tdo cos so (6)
- site : sin ds =#ts Tdo + Ado cos i (7)
Dans ces équations
b) tg = vitesse angulaire en gisement de la ligne
de tir
4 > = vitesse angulaire en gisement de la ligne
vg
de visée
dl = correction latérale en gisement
cos so= angle de la ligne de visée par rapport à
la verticale
w ts = vitesse angulaire en site de la ligne de
tir
# vs = vitesse angulaire en site de la ligne de
visée
d5 = correction en site
Tdo = correction en fonction de la distance à la
cible
A do = correction de site (hausse) due à la trajec
toire balistique des projectiles en fonction
de la distance à la cible
i = angle d'-inclinaison de l'arme.

A partir de ces équations, il est possible de
concevoir un dispositif de tir automatique tenant compte
de la correction de tir, cependant que la visée et la pour
suite de la cible restent entièrement confiées au servant
du char. Un tel dispositif a déjà été mis au point par la
Demanderesse. Une description détaillée en est donnée no
tamment dans les spécifications générales des tourelles
S 401 AetTG 230, fabriquées par ia Demanderesse.

Le schéma de la Fig.2 montre un dispositif
selon l'invention grâce auquel la poursuite de la cible, après repérage à vue ou au radar de celle-ci est également 'exécutée automatiquement.

Sur la Fig.2, on voit que le palonnier 4 est
connecté à une première boucle 5S d'asservissant en site dont
la sortie est reliée aux organes moteurs déplaçant l'arme en site. Ces organes et l'arme sont symbolisés par le rec
tangle 6. Le palonnier 4 est également relié à une autre
première boucle 5G d'asservissement en gise nt qui est connec-
Lée par sa sortie aux organes moteurs assurant les dEpla-
cements de la tourelle. Celle-ci et ces organes moteurs
sont symbolisés par le rectangle 7.

Un dispositif de visée représenté par le rec
tangle 8 est solidaire de la tourelle et le servant 9 peut
observer la cible (ligne en traits mixtes 10) à travers
ce dispositif. Sa position est commandée par des deuxie
mes boucles lîS et 11G d'asservissement en site et en gisement
en tenant compte de la correction de tir. Les boucles 11S
et îlG sont reliées par leurs entrées à des moyens 12S et
12G d'introduction du paramètre de distance, l'information
de distance étant fournie à ces moyens grâce à un détec
teur approprié 13 tel qu'un radar, un détecteur optique
ou autre.

Les moyens dintroduction du paramètre dis
tance sont capables de combiner leur propre information avec l'information de commande provenant du palonnier-4 auquel ils sont connectés.

Selon l'invention, ce dispositif que l'on vient de décrire et qui est connu dans la technique pour être capable de mettre en oeuvre les équations 4 à 7 cidessus, est complété par les éléments suivants.

Une caméra de télévision 14 est montée sur une plateforme 15 et est mobile selon deux degrés de li berté parrapport à la tourelle 2. Elle est capable de fournir des informations de vitesse en site et en gisement selon un principe qui est illustré sur la Fig. 3..

Cette dernière représente un réticule 16 qui est défini électroniquement sur la cible sensible de la caméra (et visible de préférence sur un écran 14A d'un moniteur).

La caméra détecte la brillance de la cible C dont les coordonnées de vitesse sont établies par rapport au centre O dans des circuits de calcul 17S et 17G, la poursuite tendant constamment à ramener l'image de la cible au centre O du réticule 16. Les circuits de calcul élaborent les dérivés de deux tensions en site et en gisement proportionnelles à l'écart enregistré entre le centre
O et la cible C, celle-ci étant analysée à travers une fenêtre F qui dans la phase de poursuite se centre au milieu de l'image de la caméra.

Par conséquent, les circuits de calcul établissent des signaux d'écart de vitesse en site et en gisement qui sont respectivement appliqués à des troisièmes boucles 18S et 18G d'asservissement du palonnier, ces boucles agissant sur un dispositif moteur 19 actionnant automatiquement le palonnier.

Les mouvements en site et en gisement de la caméra 14 sont assurés respectivement par des quatrièmes boucles d'asservissement 20S et 20G qui sont connectées par leurs entrées respectivement aux entrées des deuxièmes boucles de réglage 11S et 11G.

Les informations provenant des moyens d'éva
luation de distance 12S et 12G sont injectées par des li
gnes 21S et 21G dans les premières boucles de réglage 5S
et 5G.

Enfin, on a représenté par les lignes en traits mixtes 22, les relations mécaniques qui existent respectivement entre la tourelle 3 et ses organes de commande 6,
la ou les armes 1 et leurs organes de commande 7, la caméra de télévision 14 et le dispositif de visée 8.

On va maintenant décrire le schéma plus détaillé de la Fig.4 qui ne représente que la partie du dispositif assurant l'asservissement en gisement, de l'en semble. On décrira ensuite les adaptations et modifications qui sont nécessaires pour qu'un même asservissement puisse servir pour la commande en site.

Le boîtier 23 de commande et de détection des mouvements du palonnier 4 envoie un signal P qui
g représente l'angle P g d'écart en gisement du palonnier par rapport à la position neutre. En fonction de la distance à la cible prise encompte par le détecteur 13, le bloc 12G établit une fonction de la forme T = F(Do) de
sorte qu'à sa sortie apparaît un signal ayant la forme PgTdo.

Le bloc 12G est relié à un multiplicateur 24 qui multiplie le signal P T par le facteur cos s et
g do o qui est connecté à un multiplicateur-amplificateur 25 opérant la multiplication par le facteur 1 + p (p étant l'opérateur de Laplace) de sorte qu'à sa sortie, on trouve un signal de la forme PgTdo cos so + (Pg Tdo coso)'.

Le signal est appliqué à un séparateur 26 qui est capable 'd'injecter le terme (Pg Tdo Cosy) à travers un sommateur
27 dans la boucle 5G de la tourelle. Le terme (Pg Tao cors so)
est appliqué à un sommateur 29 appartenant à la boucle
d'asservissement 11G associée au dispositif de visée 8.

Le signal Pg obtenu à partir du boîtier 23
du palonnier 4 est envoyé également dans le sommateur 27 de la boucle 5G qui comporte par ailleurs, un amplificateur 30, un moteur 31 d'entrainement de la tourelle et un circuit de réaction 32.

Ainsi, la tourelle 7 est commandée en gisement suivant 1' équation:'
#g=PG + (Pg Tdo cos so)'(8) et la correction de tir en gisement devient
sin dl = P Tmdo cos sO (9)
g
La boucle llG commande le viseur:8 à partir du signal Pg T do cos so ételle comporte un amplificateur 33,
o un moteur 34 de déplacement du viseur ainsi qu'un circuit de réaction 35.

Le pointage automatique qui permet d'assister le pointeur ou servant du char doit réaliser une fonction de la forme A g = (p) comme indiqué ci-dessus. L'écart
est mesuré par la caméra de télévision 14 et traité dans le circuit de calcul 17G, pour établir ainsi la différence angulaire entre la ligne de visée idéale et la ligne de visée réelle de la cible C. Le signal vidéo fourni par la caméra 14 est traité par le circuit 17G pour le transformer en un signal proportionnel à l'écart angulaire entre la position instantanée de la cible C et la ligne de visée LV. L'écran ou moniteur 14A est relié également au circuit de- calcul 17G pour permettre l'observation et le contrôle visuel par le pointeur.

La boucle 18G comprend une mémoire 35, un circuit 36 de prise en compte de la fonction de transfert du pointeur, un sommateur 37, un amplificateur 38, un moteur 39 et un circuit de réaction 40. Le moteur 39 est relié par l'intermédiaire d'un embrayage 41 au boîtier de commande 23 qui comporte une transmission mécanique (à décrire plus en détail ci-après) pour le palonnier proprement dit. Ainsi, cette boucle réalise l'asservissement automatique du palonnier en fonction de l'écart détecté par la caméra 14.

Celle-ci est asservie elle-meme par la boucle 20G qui reçoit à son entrée le signal P T do cos so appa
g raissant à la sortie du séparateur 26. Le signal est appliqué à un circuit 42 de prise en compte de la fonction de transfert du pointéur qui le transmet à un sommateur-43.

Ce dernier envoie un signal dans un amplificateur 44 qui excite un moteur 45 de déplacement de la caméra 14, ce moteur étant couplé à celle-ci par l'intermédiaire d'un réducteur 45a. Des circuits de réaction 46a et 46b sont associés à cette boucle 20G.

Il est à noter que le moniteur 14A permet de contrôler la qualité de la poursuite ou d'effectuer la poursuite manuellement en observant l'image fournie par ce moniteur. De ce fait, la poursuite et le tir peuvent être exécutésau besoin alors que le pointeur est à l'abri.

Dans la configuration que l'on vient de décri- re , la ligne de visée L Vg est régie par l'équation
-g = -g + -g (10)
visee tourelle correction dans laquelle la lettre -désigne des angles ou des positions.

L'axe optique de la caméra 14 doit toujours être identifié à -gvisée, c'est pourquoi les mouvements de la caméra 14 sont asservis en fonction des angles
-gtourelle et -gcorrection. La caméra 14 étant fixée sur la tourelle 3 en gisement, on aurait en l'absence de correction de tir:
-g =-g =-
tourelle caméra gvisée (11)
I1 est à noter que la parallaxe de la caméra 14 par rapport à la.ligne de tir est prise en compte mécaniquement de par son montage sur la tourelle.

S'il y a une correction de tir, la ligne de visée L Vg est régie par l'équation:
-gcaméra =-gvisée = -gtourelle + dl (12)
Cette équation est celle qui régit également le dispositif de visée 8 comme précédemment décrit.

Donc: û- = PT cos -o (13)
avisée
Ce terme est appliqué à la boucle 20G et transmis au sommateur 43, après prise en compte de la fonction de transfert du pointeur dans le bloc 42. Ce dernier reçoit également le terme 9 gc représentant la position en gisement de la caméra, cette valeur étant détectée par un ré- solveur à haute définition 47 couplé en gisement à la caméra. (ligne 46b)
En ce qui concerne l'asservissement en site de la caméra, les données de base sont analogues à celles utilisées en gisement. En d'autres termes, l'axe de la caméra (ou le centre du réticule (Fig. 3) ou de la fenêtre de balayage) doit rester fixé sur la ligne de visée.Toutefois, en raison des contraintes mécaniques (oscillations, chocs, etc.) il n'est pratiquemment pas possible de disposer la caméra sur la masse formée par.les armes 1, de sorte qu'elle ne suit pas directement les mouvements en site de celles-ci. On la fixe donc de préférence sur la tourelle 3 à côté des armes 1 tout en tenant compte dans son asservissement en site des mouvements des armes.

La boucle d'asservissement en site 20S de la caméra peut donc être identique à la boucle 20G utilisée en gisement à cette exception près que le sommateur 43 de la boucle 20G reçoit également les termes O et
s armes et p- sur des lignes 47 et 48 respectivement, indi
s armes quées en pointillés sur la Fig. 4.

I1 est à noter que dans les boucles 20G et 20S, le sommateur 43 reçoit également le terme -'v en gisement ou en site par la ligne 46a pour introduire un amortissement de l'asservissement réduisant l'erreur de traînée.

Par ailleurs, dans le circuit d'asservissement en site qui est pratiquement analogue au circuit d'asservissement en gisement représenté sur la Fig. 2, le multipli cateur 24 par cos so est remplacé par un montage permettant d'introduire le terme Ado cosi (voir équation 7).

Les boucles 18G et 18s d'asservissement en gisement et en site, respectivement du palonnier sont ana- logues. Elles comportent chacune un circuit de mémoire 35 qui permet, lorsque le système fonctionne sur -le mode automatique de conserver pendant un certain temps l'an- gle d'écart ou g s introduit par l'intermédiaire du palonnier en cas de coupure brutale des circuits ou un brouillage momentané du signal d'écart provoqué par un obstacle quelconque (oiseau ou accident de terrain devant la caméra).Ainsi, toute variation brutale de la vitesse détectée se traduit, à la foise par un signal d'alerte sur le moniteur 14A et par le déclenchement de la mémoire 35 qui maintient l'angle ssg ou sss. Si la perturbation disparaît avant que la cible C quitte la fenêtre d'analyse F de l'image de la caméra (Fig. 3), la poursuite peut reprendre automatiquement. Si, par contre, la cible sort des limites de la fenêtre d'analyse F, un signal apparaît également sur le moniteur. Le pointeur peut alors intervenir pour procéder à la correction sans discontinuité du pointage. Par ailleurs, il est à noter que son action est toujours prépondérante sur l'action de l'automatisme grâce à la présence de l'embrayage 41 de sorte qu'il peut à tout moment reprendre les commandes.

L'ensemble des boucles que l'on vient de décrire permet d'effectuer une poursuite automatique à partir du moment ou l'acquisition de la cible est faite.

Le pointeur garde le contrôle de la séquence de poursuite. I1 peut grâce aux moyens prévus,(position- nement du palonnier et suppression de l'automatisme par action sur l'embrayage 41) reprendre à tout moment les commandes et continuer la poursuite sans période transitoire.

L'ensemble de la caméra 14 peut être réalisé de différentes façons. Contrairement à ce qui est repré-
senté sur la Fig. 1, elle peut comprendre une tête opti
que munie notamment d'un miroir en site et asservi à
l'aide de la boucle 20G, les mouvements en gisement étant
commandés sur la caméra solidaire de sa tête optique.

Les circuits électroniques associés à celles-ci peuvent
être placés dans la tourelle 3.

Le moniteur 14A visualise la poursuite à tout
moment. On peut y adjoindre des affichages de différentes
natures pour renseigner le pointeur sur l'état et les conditions du pointage.

Les circuits et boucles asservies associés à
la caméra de télévision et au palonnier peuvent être
constitués par des unités autonomes pouvant être commo
dément adjointes aux asservissements de tir classique.

Malgré le fait que l'automatisme de pointage
obtenu grâce à l'invention puisse en principe rendre inu
tile le dispositif de visée optique 8, il est souhaita
ble de le conserver pour permettre éventuellement un
pointage d'acquisition de la cible ou un pointage de se
cours. De toutes manières, les dispositions prévues selon
l'invention sont adjointes à un système de pointage
classique/le dispositif de visée optique qu'il comporte
peut rester en place et servir dans le but indiqué. Le
pointage automatique conçu suivant l'invention présente
l'avantage considérable de mettre le pointeur à l'abri
de la tourelle.

Les Fig. 5 et 6 montrent schématiquement une
possibilité de réalisation pratique du dispositif moteur
19 représenté sur les Fig. 2 et 4 et les possibilités
d'adaptation de l'invention à un dispositif de pointage
déjà existant.

Sur les Fig. 5, on retrouve le sommateur 37
de la Fig. 4 recevant son signal d'entrée du circuit 36
de prise en compte de la fonction de transfert du poin
teur, et l'amplificateur 38, ces éléments faisant partie
de la boucle 18G ou 18S d'asservissement du palonnier en gisement et en site respectivement. I1 est à noter que le dispositif représente sur les Fig. 5 et 6 est identique pour les mouvements de gisement et de site.

Le dispositif moteur 19 comprend le moteur d'entraînement 39 proprement dit dont l'induit 50 est relié à la sortie de l'amplificateur 38. Ce moteur d'entraînement 39 peut avantageusement être du type à courant continu à excitation par aimant permanent, d'une puissance de 5W et d'une vitesse maximale de rotation de 7200 t/m. e
Le moteur 39 est couplé mécaniquement à une dynamo tachymétrique 51 entraînée à la même vitesse que le moteur 39. Cette dynamo fournit en réaction un signal de vitesse au sommateur 37 par la ligne 40.

L'embrayage 41 à la sortie du moteur 39 est du type électromagnétique et permet de découpler le moteur 39 des organes entraînés grâce à une commande prévue sur le palonnier 4. Sa sortie est couplée à un réducteur 52 constitué par un train d'engrenages d'un rapport de 846/1.

Le réducteur 52 est connecté par une tringlerie 53 à une étoile 54 à trois branches montée fixe en rotation sur un arbre 55. La première 54a des branches de llétoile est connectée à la tringlerie 53, la seconde 54b à une tringle 56 solidaire du palonnier 41 (non visible sur la
Fig. 5) tandis que la troisième 54c est couplée à un organe 57 de rappel dans une position intermédiaire ou zéro.

Cet organe est avantageusement formé par un cylindre dans lequel coulisse un piston entre deux ressorts de rappel.

Un secteur denté 58 est monté fixe sur l'arbre 55 et engrène avec un pignon 59 couplé à un potentiomètre 60. Ce dernier fournit le signai d'entrée au sommateur 27 de la Fig. 4. L'arbre 55 est également couplé à un frein électromagnétique 61 qui est destiné à bloquer la commande de la tourelle ou des armes au moment du tir, par l'intermédiaire de la tringle 55.

La Fig. 6 montre que les éléments de la Fig. 5 permettant d'entraîner le palonnier sans intervention du pointeur et l'embrayage qui permet son intervention a tout moment souhaité, sont logés dans un boitier 62 adjoint à un bolier 63, 64 contenant dans une commande de char classique , les éléments permettant de coupler le palonnier aux dispositifs de déplac-ement de la tourelle et des armes.-Une adaptation selon l'invention d'une caxande existante est donc facilement possible.

La Fig. 7 est un schéma plus détaillée des boucles 18G et 18S qui dans l'ensemble sont identiques.

La partie du schéma entourée par une ligne en pointillés est, sous une forme modifiée et plus schématique, une représentation du dispositif moteur 19 de la Fig. 5.

La boucle représentée est du type à ampl-fi- cateur à courant continu agissant en commande proportionnelle. Le signal d'entrée provenant de l'écartomètre 17G ou 17S est appliqué au sommateur 37 à travers les circuits 35-et 36, le point de sommation étant l'une des entrées 65 d'un amplificateur opérationnel 66 qui peut être du type LM 101 ou 741. Le point de sommation 65 est connecté également à uneborneCe test 67, à un montage 68 de réglage de l'équilibre de la boucle comportant notamment un potentiomètre de réglage 69 et à la sortie de la dynamo 51.

L'amplificateur sommateur 66 est relié à deux amplificateurs de puissance 70 et 71 qui alimentent le moteur 39 respectivement pour ses deux sens de rotation.

Ces amplificateurs peuvent être du type 791. Le moteur 39 reçoit la différence de tension qui apparaît aux sorties des deux amplificateurs 70et 71. Plusieurs bornes 72 servent à brancher des moyens pour tester le circuit.

Le circuit de mémoire 35 est représenté plus en détail sur la Fig. 8. Le signal provenant de l'écartomètre 17G ou 17S est appliqué à travers un amplificateur 72 à deux voies 73 et 74, l'une introduisant un certain retard pour maintenir l'angle sg ou jas pendant un certain temps lorsqu'une perturbation génante survient et l'autre provoquent une action d'avertissement et de blocage de la poursuite lorsque l'image de la cible quitte la fenêtre d'analyse F.

La voie 73 comporte un circuit de dérivation 75 relié à un circuit à retard 76 introduisant un retard de 0,2 s dans la transmission du signal. Le circuit à retard 76 est relié à un comparateur 77 qui reçoit comme second signal un niveau de référence d'un potentiomètre réglable 78. Ce dernier permet de fixer un niveau au-delà duquel les perturbations sont considérées comme génantes. Lorsque le signal provenant du circuit à retard dépasse ce niveau, l'amplificateur du comparateur bascule. La sortie du comparateur 77 est appliquée à un amplificateur de puissance 79 qui permet d'exciter la bobine d'un relais 80.Celui-ci comporte deux contacts de travail 8l et 82 servant respectivement à transmettre un signal vers le moniteur 14A pour y faire apparaître un signal lumineux (ligne 83) et à commander le déclen- chement du frein 61 (Fig. 5) bloquant la tourelle ou les armes. Ce blocage n'a d'effet que lorsque le pointeur le souhaite (contact de repos 84 ouvert).

La voie 74 comporte un comparateur 85 recevant un premier signal dlentrée de la sortie de l'amplificateur 72 et un second signal d'entrée d'un potentiomètre 86 qui permet d'établir une référence représentant la limite de la fenêtre de poursuite F du moniteur 14A. Par conséquent, lorsque la cible quitte cette fenêtre le comparateur 85 bascule. Son signal de sortie est appliqué à un amplificateur de puissance 86 capable d'exciter la bobine d'un relais 87.

Les contacts de travail 88 et 89 sont destinés à assurer la transmission d'un signal d'une part au mo niteur 14A pour signaler que la cible a quitté la fenêtre de poursuite F et, d'autre part, au frein 61 qui permet de bloquer la tourelle ou les armes si le pointeur le souhaite.

I1 est à noter que tous les amplificateurs du circuit de mémoire 35 peuvent être du type e A A 741.

Les Fig. 9 à Il représentent des schémas plus détaillés des boucles d'asservissement 20G et 20S de la caméra 14. La Fig. 9 représente les éléments communs de ces deux boucles, tandis que le rectangle désigné par
A, B est reproduit en détail sur les Fig. 10 et 11, respectivement pour la boucle d'asservissement en site et la boucle d'asservissement en gisement.

En examinant tout d'abord la Fig. 9 en combinaison avec la Fig. 10, on voit que la boucle d'asservissement en site reçoit son signal d'entrée (correction sin ds) du séparateur 26 sous la forme d'un signal en courant alternatif. Après amplification dans l'amplifi- cateur 90, le signal est démodulé dans un circuit convertisseur 91 qui comporte notamment un conmutateur analogique 92 auquel est appliqué un signal en créneaux de 400 Hz, par exemple. Après avoir passé dans un amplificateur 93 et un filtre 94, le signal est traité dans le circuit 42 de prise en compte de la fonction du pointeur, puis appliqué au sommateur 43.

Sur la Fig. 10, on voit que la caméra de télévision 14 est montée oscillante autour d'un axe horizontal pour la commande en site et qu'elle est déplaçable en site grâce au moteur 45 qui l'entraîne par l'intermédiaire du réducteur 45a. Dans ce déplacement, on doit tenir compte de celui des armes 1 dont les mouvements en site sont recopiés par la chaîne de résolveurs 47 comme représenté schematiquement sur la Fig. 10. Cette -dis- position est nécessaire puisque comme déjà indiqué précédemment la caméra 14 ne peut être placée directement sur les armes. Une dynamo tachymétrique 95 est couplée à l'entrée du réducteur 45a.

Le signal provenant de la chaîne de résolveurs 47 est appliqué à un circuit de démodulation 96 identique à celui déjà décrit pour le traitement du signal sin ds.

La sortie de ce circuit de démodulation traverse un circuit 97 de prise en compte de la fonction du pointeur et ensuite il est appliqué au sommateur 43.

Ce dernier présente un premier point de sommation 98 connecté aux circuits 42 et 97 et constituant l'entrée d'un amplificateur d'adaptation 99. La sortie de ce dernier est appliquée à un second amplificateur d'adaptation 100 dont l'une des entrées constitue le deuxième point de sommation 101 du sommateur 43. Cette entrée reçoit également la sortie de la dynamo tachymétrique 95 ainsi qu'un signal de réglage de lBequilibre de la boucle provenant d'un potentiomètre 102
Le signal de sortie du sommateur 43 est appliqu à deux amplificateurs 103 et 104 assurant la commande du moteur 45 respectivement pour ses deux sens de rotation.

Les amplificateurs utilises dans ce circuit peuvent être du type LM 101 SM lOlA et 791. Le gradiant tachymétrique de la dynamo 95 peut être de 3,58 mV/tour/mn par exemple.

La boucle utilisée pour les mouvements en gisement est identique à celle que l'on vient de décrire à la réalisation de la partie mécanique près (rectangleA,B de la Fig. 9).

La Fig. 11 montre que le circuit de démodulation 96 reçoit le signal de déplacement en gisement d'un résolveur 105 sans qu'il soit besoin d'introduire électriquement le signal de déplacement de la tourelle. En effet , la caméra étant placée sur celle-ci, elle en suit tous les mouvements. La caméra est entraînée en gisement par rapport à la tourelle à travers un réducteur 106 grâce à un moteur 107, les déplacements étant mesurés par une dynamo tachymétrique 108.

En résumé de ce qui précède, l'invention fournit donc un dispositif de commande pour char, notamment adaptable à des tourelles déjà existantes et dont les commandes sont actionnées manuellement par l'intermédiaire d'un palonnier. Le role du dispositif de l'invention consiste à assurer la commande en venant se substituer au pointeur (au gré de ce dernier) afin d'assurer un pointage automatique par l'intermédiaire d'une caméra de télévision. Le dispositif permet de recopier les mouvements des armes et de la tourelle au niveau du palonnier de sorte que le pointeur peut à tout moment reprendre les commandes sans interruption de la poursuite de la cible.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif de commande automatique de poursuite d'une cible mobile pour véhicule blindé comportant une tourelle mobile en gisement et portant une arme mobile en site par rapport à cette tourelle, le dispositif comportant un palonnier à action manuelle pour commander la vitesse des mouvements respectifs en site et en gisement de l'arme et de la tourelle, ce palonnier étant connecté respectivement pour les deux coordonnées de mouvement, par des premières boucles d'asservissement en vitesse, à un dispositif de déplacement de la tourelle (gisement) et de l'ar- me (site), et par des secondes boucles d' asservissement en vitesse, à un dispositif de visée placé sur la tourelle et destiné à être utilisé par un pointeur, des moyens étant prévus pour injecter dans lesdites premières boucles d'asservissement une correction de tir calculées en fonction de la distance et de la vitesse de la cible par rapport au véhicule blindé, caractérisé en ce fusil comprend une caméra de télévision de poursuite (l4) montée sur ladite tourelle (3) de manière que sa prise de vue puisse assumer deux degrés de liberté, des troisièmes boucles d'asservissement (1su, 18G) en site et en gisement respectivement, reliées entre un dispositif moteur (19) de commande automatique du palonnier (4) et ladite caméra de télévision (14), chacune desdites troisièmes boucles d'asservissement comportant un circuit de calcul d'écart (17S, 17G) pour élaborer un signal représentant l'écart ( 6 ) observé par la caméra (14) entre la cible (C) qu'elle poursuit et un point de consigne (O) choisi dans le champ d'image de la caméra, et en ce que ledit dispositif de poursuite comporte en outre des quatrièmes boucles d'asservissement, respectivement en site et en gisement (20S, 20G), pour commander les mouv-ements de la caméra de télévision (14), les entrées de ces quatrièmes boucles de réglage étant reliées respectivement aux entrées desdites deuxièmes boucles d'asservissement (ils, 11G), des moyens (41) étant prévus pour que l'action manuelle sur le palonnier puisse à tout moment sans période transitoire reprendre la commande automatique assurée par les troisièmes et quatrièmes boucles d'asservissement.

2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits de calcul d'écart (17S, 17G) définissent dans le champ d'image de la camera de télévision (14) une fenêtre d'analyse (F) centrée sur le centre (0) de l'image afin de provoquer la production de signaux d'erreur respectifs en site et en gisement, lorsque l'image de la cible (C) quitte le centre de la fenêtre, lesdits signaux d'erreur ayant pour effet de corriger la position de la caméra (14) de manière qu'elle soit réajustée par le centre (0) de-son image sur la cible (C), en étant appliqués s respectivement auxdites troisièmes boucles d'asservissement (18S, 18G).

3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits circuits de calcul (17S, 17G) sont reliés à un moniteur (14A) permettant l'af fi- chage visuel de l'image de ladite caméra (14).

4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que chaque troisième boucle d'asservissement (18S, 18G) comporte un organe de mémoire (35) pour conserver ledit signal d'erreur respectif et de permettre l'annulation des influences de phénomènes perturbateurs se trouvant dans le champ de la caméra.

5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites troisèmes boucles d'asservissement (18S, 18G) comportent chacune un moteur (39) de commande du palonnier (4) couplé mécaniquement à celui-ci par l'intermédiaire d'un dispositif d'embrayage (41j donnant la priorité à la commande manuelle du pointeur.