FR2500616A1

FR2500616A1 - Spurious signal suppressor for military IR detector - detects cause of perturbation and subsequently reduces field of image automatically (IT 31.7.80)

Info

Publication number: FR2500616A1
Application number: FR6914450A
Authority: FR
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1968-08-16
Filing date: 1969-05-22
Publication date: 1982-08-27
Also published as: IT1046930B; DE1798069C1

Abstract

The infra-red detector includes a rotating prism (1) on whose surface radiation falls. This is reflected towards a mirror (2) which splits radiation according to wavelength. The visible light passes through this mirror to an objective lens (3) which focusses it on to a detector (4). The IR is reflected by the mirror to pass through an objective lens (5) to an IR detector (6). The rotation of the prism enables a wide field of view to be scanned. In order to distinguish between enemy aircraft etc. and natural objects, the signals detected in the two ranges of the spectrum are compared. Enemy aircraft offer good contrast in the IR spectrum, but are camouflaged in the visible spectrum and therefore offer little contrast. Natural objects - clouds, fires, etc. offer contrast both in the IR spectrum, and the visible spectrum.

Description

L'invention concerne un procédé de suppression des cau
têtes ses de perturbation à l'aide de/chercheuses à infra-rouges. Lors de la mise en service de têtes chercheuses à infra-rouges contre des objectifs chauds (navires, avions, véhicules terrestres), il y a lieu de considérer, d'une part, les causes de perturbation naturelles telles que les nuages, les incendies etc... et, d'autre part, la possibilité d'utilisation parl'ennemi de causes de per- turbation artificielles sous forne de corps perturbateurs ou de simulation. Pour éviter de faire prendre à l'engin volant une fausse direction provoquée par ces causes de perturbation, il est nécessaire de procéder à leur suppression.The invention relates to a method for removing cau
heads of disturbance using infrared researchers. When commissioning infrared search heads against hot targets (ships, planes, land vehicles), it is necessary to consider, on the one hand, the causes of natural disturbances such as clouds, fires etc ... and, on the other hand, the possibility of use by the enemy of artificial disturbance causes in the form of disruptive bodies or simulations. To avoid causing the flying machine to take a wrong direction caused by these causes of disturbance, it is necessary to proceed with their removal.

L'objectif à combattre est, quant à son rayonnement spectral, sa forme et sa dimension, approximativement connu. Pour des objectifs spéciaux, on pourra utiliser le régime de la vitesse comme information préliminaire. Les causes de perturbation se différencient de l'objectif réel par leur forme, leur dimension, leur rayonnement spectral, ou leur température. The objective to be combated is, as regards its spectral radiation, its shape and its size, approximately known. For special purposes, the speed regime may be used as preliminary information. The causes of disturbance differ from the real objective by their shape, their size, their spectral radiation, or their temperature.

Avec des obstacles de perturbation enflammés, on pourra utiliser le contraste de l'intensité lumineuse dans le domaine visible du spectre, pour cette différenciation. With flaming disturbance obstacles, the contrast of the light intensity in the visible range of the spectrum can be used for this differentiation.

L'invention utilise lcs propriétés différentes des objectifs réels et des causes de perturbation, pour la suppression automatique de ces causes à l'aide de la tête chercheuse à itffra- rouges. Un choix limité de possibilités peut être mis en oeuvre selon chacune des missions en vue. The invention uses lcs properties different from the real objectives and the causes of disturbance, for the automatic elimination of these causes with the help of the itffra-red research head. A limited choice of possibilities can be implemented according to each of the missions in view.

Selon l'invention, le champ de l'image sera autornatique- ment rétréci, dès la détection de l'objectif chaud par la tête chercheuse. According to the invention, the image field will be automatically narrowed, as soon as the search head detects the hot objective.

On réduit ains tout d'abord à un minimum les perturba- tions ddes à un but fictif. First of all, the disturbances due to a fictitious goal are reduced to a minimum.

La proportion dans laouelle l'angle sera diminué sera déterminée ar les propriétés de vol de la fusée porteuse. Pour le rétrécissement du champ d'image, il se présente en principe sous deux fondes : tout d'abord,
- le rétrécissement du champ d'image effectué mécaniquement par réduction de l'angle de commande du miroir, tel que, par exemple, par réduction de la course sur la disposition du miroir pivotant, selon la figure 2; ensuite,
- le rétrécissement de l'angle d'image par un Procédé électronique, par exemple par la suppression du signal dans certaines positions de l'angle du miroir d'exploration.The proportion in which the angle will be reduced will be determined by the flight properties of the carrier rocket. For the narrowing of the image field, it is in principle presented under two grounds: first,
the narrowing of the image field carried out mechanically by reducing the control angle of the mirror, such as, for example, by reducing the travel on the arrangement of the pivoting mirror, according to FIG. 2; then,
- the narrowing of the image angle by an electronic process, for example by the suppression of the signal in certain positions of the angle of the exploration mirror.

Dans la phase finale du vol, quand l'objectif remplit une partie appréciable du champ d'image, celui-ci, précédemment rétréci, sera à nouveau convenablement agrandi. lors de l'agrandissement du champ visuel, on emploiera les mêmes méthodes que pour le rétrécissement, mais dans le sens contraire. De ce fait, llobjec- tif se détachera nettement de l'arrière-plan, et permettra de diriger l'engin volant ver le centre de gravité de l'objectif chaud. In the final phase of the flight, when the objective fills an appreciable part of the image field, this, previously narrowed, will again be enlarged suitably. when enlarging the visual field, the same methods will be used as for narrowing, but in the opposite direction. As a result, the objective will stand out clearly from the background, and will direct the flying object towards the center of gravity of the hot objective.

Les objectifs militaires (avions, navires, véhicules terrestres) n'ont, dans le domaine visible, que peu de contraste avec leur environnement, en raison de leur peinture de camouflag-e, et se différencient de ce lait des objectifs chauds tels que des mai- sons incendiées, re corps perturbateurs en flammes, et autres. Military objectives (planes, ships, land vehicles) have, in the visible range, only little contrast with their environment, because of their camouflage paint, and differ from this milk from hot objectives such as houses burned, re disturbing bodies in flames, and others.

Cez buts perturbateurs ont également un rayonnement intensif dans le domaine visible.These disruptive goals also have intensive radiation in the visible area.

Dans une au-tre conception de l'invention, on utilisera l'intensité du rayonnement dans la domaine visible du spectre électro-magnétique, pour l'identification des buts perturbateurs. A cet effet, on combinera des cellules dans le domaine visible, avec des détecteurs dans le domaine du rayonnement de chaleur du spectre électro-magnétique, et de cette façon, on éliminera les causes de perturbation qui, dans le domains visible conme d-ns le domaine de chaleur, présentent un contraste important vis-à-vis de 1len- vironnement. In another conception of the invention, the intensity of the radiation in the visible range of the electromagnetic spectrum will be used for the identification of the disturbing goals. For this purpose, cells in the visible domain will be combined with detectors in the field of heat radiation of the electromagnetic spectrum, and in this way, the causes of disturbance will be eliminated which, in the visible domain like d-ns the heat domain, present a significant contrast with respect to the environment.

Si, dans la phase de la poursuite, après détection d'un objectif chaud, il apparait un autre objectif chaud dans l'optique à infra-rouges, alors la tête chercheuse ne réagira pas à cet objectif, si 1'intensité du rayonnement dans le domaine de rayonnement utilisé est plus réduite que celle du but initialement détecté. Toutefois, lors de l'apparition d'objectifs secondaires dont l'intensité de rayonnement est plus importante,le premier objectif devra néanmoins être poursuivi. Selon une autre conception de llin- vention, ceci sera obtenu par le fait que l'image de l'objectif et de son environnement sera enregistrée par une mémoire de capacité réduite. If, in the pursuit phase, after detection of a hot objective, another hot objective appears in the infrared optics, then the search head will not react to this objective, if the intensity of the radiation in the radiation range used is smaller than that of the goal initially detected. However, when secondary objectives appear which have a higher radiation intensity, the first objective must nevertheless be pursued. According to another conception of the invention, this will be obtained by the fact that the image of the objective and of its environment will be recorded by a memory of reduced capacity.

Cette mise en mémoire sera ajustée à une variation continue, c'est-à-dire que la mémoire utilisée sera adaptable. Les variations subites, comme il peut s'en produire lors de l'apparition d'une image secondaire, serollt supprimées. Cela peut s'effectuer par exemple par le fait que l'élément correspondant de la memoire ne sera pas mis en fonctionnement pour la formation du signal, pendant une courte période, durant laquelle la cause de perturbation de chaleur sera subitement enregistrée. This storage will be adjusted to a continuous variation, that is to say that the memory used will be adaptable. Sudden variations, as can happen when a secondary image appears, will be suppressed. This can be done for example by the fact that the corresponding element of the memory will not be put into operation for the formation of the signal, for a short period, during which the cause of heat disturbance will be suddenly recorded.

Ce mdme procédé pourra entre également utilisé pour la reconnaissance des contours, et pour la séparation de deux objectifs très rapprochés l'un de l'autre. This same process can also be used for the recognition of contours, and for the separation of two objectives very close to each other.

Dans ce dernier cas, ce sera l'objectif le plus chaud qui sera poursuivi. In the latter case, the hottest objective will be pursued.

Etant donné que certains objectifs militaires peuvent n'avoir que des différences de températures lirnitées par rapport à leur environnement, des causes de perturbation très chaudes peuvent être éliminées par une sélection d'amplitudes. Since some military objectives may have only limited temperature differences from their surroundings, very hot causes of disturbance can be eliminated by a selection of amplitudes.

Ces procédés peuvent être mis en pratique de diverses façons. These methods can be practiced in various ways.

Sur le; figures 9 et 2, sont représentés deux appareillages pour la mise en oeuvre des procédés utilisant le contraste dans le visible pour la différenciation des causes de perturbation enflammécs. On the; Figures 9 and 2 are shown two devices for the implementation of methods using the contrast in the visible for the differentiation of the causes of inflamed disturbance.

Sur la figure 1, l'exploration s'effectue à ltaide dtn prisme carré rotatif, et sur la figure 2, à l'aide d'un miroir pivotant. In FIG. 1, the exploration is carried out using a rotary square prism, and in FIG. 2, using a pivoting mirror.

Dans les deux cas, le rayonnement visible du spectre sera réfléchi après le processus d'exploration sur un diviseur spectral, et concentré sur la cellule du rayonnement visible. In both cases, the visible radiation of the spectrum will be reflected after the exploration process on a spectral divider, and concentrated on the visible radiation cell.

Le prisme d'exploration a été désigné par 1. Apartir du prisme d'exploration, les rayons enregistrés seront amenés sur un miroir déflecteur 2. Ce miroir déflecteur est conçu comme un diviseur spectral. The exploration prism has been designated by 1. From the exploration prism, the recorded rays will be brought to a deflector mirror 2. This deflector mirror is designed as a spectral divider.

La partie visible du rayonnement sera concentrée sur la cellule 4, a travers l'objectif 30 La partie infra-rouge du rayonnement sera réfléchie par le diviseur de rayons, et parviendra, à travers l'objectif 5, au détecteur 60
Avec la disposition selon la figure 2, le rayonnement sera enregistré par un miroir 'exploration 7, et amené vers le miroir déflecteur 2.The visible part of the radiation will be concentrated on cell 4, through the objective 30. The infrared part of the radiation will be reflected by the beam splitter, and will reach, through the objective 5, at the detector 60.
With the arrangement according to FIG. 2, the radiation will be recorded by an exploration mirror 7, and brought to the deflector mirror 2.

Le miroir déflecteur 2 est, dans ce cas, conçu de elle manière qu'il couvre une partie de l'appareillage d'entrée. La partie visible d-l rayonnement sera renvoyée par le miroir, et concentrée à travers l'objectif 3 sur la cellule 4, cependant que le rayonnement se chaleur tombera sain-s aucun obstacle à travers l'objectif 5, sur le détecteur à infra-rouges 5. The deflector mirror 2 is, in this case, designed in such a way that it covers part of the input apparatus. The visible part of the radiation will be reflected by the mirror, and concentrated through the objective 3 on the cell 4, while the heat radiation will fall without any obstacle through the objective 5, on the infrared detector. 5.

En utilisant une disposition à plusieurs cellules, 1 structure de la disposition réceptrice du domaine visible sera avantageusement ajustée à la disposition réceptrice à ilfra- rouges, et, de ce fait, on obtiendra un signal analogue dans les deux domaines. By using a multi-cell layout, the structure of the visible domain receptor layout will advantageously be adjusted to the infrared receptor layout, and thereby an analog signal will be obtained in both domains.

Bien entendu, l'invention n'est paslimitée aux termes de la description qui précède, mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de métier. Of course, the invention is not limited to the terms of the preceding description, but on the contrary, it includes all of the variants thereof within the reach of a skilled person.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1 / Method for the elimination of causes of disturbance using infrared search heads, characterized in that, after detection of the cause, the image field will be automatically narrowed.

2 / A method according to claim 1, characterized in that aune, in the final phase of the flight, the visual field will be continuously enlarged according to the magnification of the objective.

30 / A method according to claims 1 and 2, characterized in that the intensity of the radiation in the visible range of the electromagnetic spectrum, will be used for the identification of causes of disturbance (bodies in flames, and others).

40 / A method according to claims 1 to 3, characterized in that, using an adaptable memory of reduced capacity, the continuous variations conditioned by the approach of the objective will be recorded, and that, on the other hand , the causes of disturbance appearing suddenly, will be removed.

50 / A method according to claim 4, characterized in that the memory can also be used for the recognition of the characteristic contours of the objectives and that, therefore, causes of disturbance can be eliminated.

60 / Arrangement for implementing the method according to one or more of claims 1 to 3, consisting of a rotating prism or a pivoting mirror, an objective, an infrared detector, as well as a deflecting mirror serving at the same time as a ray divider, characterized in that the reflecting mirror is partly covered, so that the light rays falling on this part will be reflected, as well as by the provision of a lens which concentrates the rays reflected at a point, and by a cell for recording rays.