FR2503348A1 - Procede de simulation et d'exercice de tir pour munitions balistiques et cibles mobiles - Google Patents
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Abstract
PROCEDE ET DISPOSITIF DE SIMULATION ET D'EXERCICE DE TIR POUR MUNITIONS BALISTIQUES ET CIBLES MOBILES, COMPRENANT LES PHASES SUIVANTES: AVANT LE DEPART DU COUP, PRISE DE MESURES DE LA CIBLE, REPETEES CONSTAMMENT, PAR DES IMPULSIONS LASER DE MESURE EMISES DU COTE DE L'ARME, DETERMINATION DE L'ELOIGNEMENT DE LA CIBLE ET DE LA DEVIATION DE LA CIBLE PAR RAPPORT A UNE LIGNE DE REFERENCE, ET MEMORISATION DES DONNEES QUI EN RESULTENT. A L'INSTANT DU DEPART DU COUP, TRANSMISSION DES DONNEES MEMORISEES A LA CIBLE PAR DES SIGNAUX LASER CODES ET INTERRUPTION DE LA PRISE DE MESURES DE LA CIBLE. APRES LE DEPART DU COUP: PENDANT LA DUREE SIMULEE DE VOL DU PROJECTILE, MESURE DU MOUVEMENT PROPRE DE LA CIBLE PAR RAPPORT A LA DIRECTION DE RECEPTION DES SIGNAUX LASER ET COMMANDE D'UNE INDICATION DE COUP AU BUT PAR COMPARAISON ENTRE LES DONNEES TRANSMISES ET LA POSITION DE LA CIBLE A LA FIN DE LA DUREE DE VOL DU PROJECTILE.
Description
L'invention concerne un procédé de simulation et d'exer-
cice de tir pour munitions balistiques et cibles mobiles, procédé d'après lequel des impulsions laser de mesure sont
émises par une arme dans les limites d'un angle spatial rappor-
té à une ligne de référence et, au moment o elles frappent une cible, sont réfléchies par celle-ci, la distance de la cible et sa déviation angulaire de la ligne de référence à l'instant du déclenchement du tir étant déterminées à partir de la durée de parcours des impulsions laser réfléchies et de la position de celles-ci dans l'angle spatial, et d'après lequel le déplacement que la cible effectue pendant une durée de vol du projectile correspondant à la distance de la cible est mesuré et comparé avec la déviation angulaire déterminée, une indication de coup au but étant produite en fonction de cette comparaison. L'invention concerne également un dispositif pour l'exécution du procédé.Un procédé et un dispositif de ce genre sont connus d'après le brevet allemand
n2 22 62 605.
En cas de tir avec des munitions balistiques (par opposi-
tion aux munitions téléguidées), le tireur doit non seulement ajuster correctement la cible, mais aussi régler, sur la base de données mesurées et estimées sur l'éloignement de la cible, le type de munition, etc., un angle de haussé entre l'axe de l'arme et la ligne de site, tenant compte de la trajectoire de vol courbe du projectile. Lorsqu'on tire sur des cibles mobiles, il faut en outre tenir compte du déplacement probable de l'objectif pendant la durée de vol du projectile, sous la forme d'un angle de visée en avant du but. Le coup passe à côté lorsqu'à l'instant o il est tiré, l'objectif n'est pas correctement ajusté ou que l'angle de hausse ou l'angle de
visée en avant du but ont été mal choisis.
Lorsque le tir est simulé au moyen de rayons laser, qui se propagent bien sûr en ligne droite, il n'est possible de contr8ler, dans la forme la plus simple avec des rayons laser
émis le long de la ligne de site, que la correction de l'ajus-
tement de la cible. Pour une évaluation balistique correcte du coup simulé, il est nécessaire en plus de tenir compte des angles de hausse et de visée en avant qui ont été réglés par rapport à la ligne de site. D'après le brevet des Etats-Unis n2 3 257 741, il peut être prévu à cet effet un dispositif comparateur qui compare l'éloignement effectif de la cible, mesuré par la durée de propagation des impulsions laser, avec l'éloignement de la cible estimé et réglé par le tireur. Dans le cas d'un autre dispositif, connu d'après le brevet français n2 1 580 909, le rayon laser est dévié, par rapport à l'axe -de l'arme, d'un angle qui correspond à l'angle de hausse requis, ce qui fait qu'il ne peut atteindre le but que si l'angle de hausse effectif correspond à l'angle de hausse requis. Il est également proposé, dans le même document, de faire parcourir au rayon laser un modèle de balayage relatif
à la ligne de site, de telle manière que la déviation angu-
laire de la cible par rapport à la ligne de site puisse être déterminée quantitativement par la position, dans le modèle de balayage, de la part du rayonnement laser reçue sur la cible, ce qui fait qu'elle peut être également fixée en ce qui concerne l'angle de hausse et de visée en avant. Tous ces systèmes connus utilisent, lors de l'évaluation du coup simulé, des données supplémentaires concernant le réglage de
l'arme, données qui doivent être introduites dans le disposi-
tif de simulation de tir à partir du système de l'arme par des points d'entrée et d'intersection. Pour cette raison, le dispositif de simulation et d'évaluation du tir doit être adapté à chaque système d'arme en ce qui concerne les données à recevoir et les points d'intersection nécessaires à cet
effet et il ne peut donc pas être utilisé de manière univer-
selle pour n'importe quels autres systèmes d'armes. Une prise en considération exacte de la visée en avant du but en cas de cibles mobiles ou la prise en considération d'une position de l'arme déviée par rapport à la verticale n'est également pas
possible avec les dispositifs connus.
C'est pourquoi l'invention part du procédé défini dans le préambule, connu d'après le brevet allemand n2 22 62 605 (correspondant au brevet des Etats-Unis n2 3 927 480), procédé qui présente l'avantage que toutes les données qui indiquent
le pointage de l'arme à l'instant du départ du coup par rap-
port à la position occupée par la cible à la fin de la durée de vol du projectile, sont mesurées et déterminées de manière autonome par le dispositif de simulation de tir, ce qui fait qu'aucune prise en charge de données à partir du système de l'arme et, par-suite, aucun point d'intersection ne sont nécessaires. Un dispositif qui fonctionne suivant ce procédé peut donc être réalisé en vue de son utilisation universelle
avec des systèmes d'armes de n'importe quel genre.
Suivant ce procédé connu, le déplacement effectué par la cible pendant la durée de vol du projectile est mesuré de la manière suivante: à la fin de la durée de vol du projectile, un nouveau rayon laser est émis dans l'angle spatial et il est utilisé pour déterminer de nouveau l'éloignement et la déviation de la cible. Mais cela n'est possible que si le
dispositif émetteur et la ligne de référence de l'angle spa-
tial sont exactement semblables pour la première et la seconde impulsions laser. Pour cette raison, ou bien il faut que l'arme soit maintenue immobile pendant la durée du vol simulé du projectile, ce qui se traduit par un déroulement du tir qui n'a rien à voir avec la réalité, puisque dans la pratique l'arme est déplacée aussitôt après le départ d'un coup en vue d'un changement de lieu ou en vue d'un nouveau pointage sur un objectif, ou bien il faut qu'après le départ du coup, l'émetteur laser soit désaccouplé de l'arme et maintenu dans
une direction constante, par exemple au moyen d'une plate-
forme stabilisée gyroscopiquement, ce qui entraine un sur-
croit de frais. Dans les cas o l'arme est par exemple mise à couvert ou subit un déplacement important pendant que dure encore le vol du projectile, ce procédé n'est absolument pas utilisable. Un autre inconvénient du procédé connu consiste en ce
que l'impulsion laser doit chaque fois illuminer simultané-
ment un grand angle spatial, ce qui fait qu'elle doit être très intense et, par suite, qu'elle entraîne le risque de lésions oculaires à faible distance de l'arme. Par ailleurs, la détermination de la déviation de la cible est effectuée par un récepteur sensible à la direction, réagissant aux
impulsions réfléchies, ce qui limite la précision de la mesure.
L'invention a pour but d'améliorer un procédé du genre
défini dans le préambule, de telle manière qu'une détermina-
tion métrologique aussi exacte que possible du rapport entre l'orientation spatiale de l'axe de l'arme au moment du départ du coup et de la position effective de la cible à la fin de la durée du vol simulé du projectile soit possible, sans qu'il faille que pendant la durée de vol du projectile, l'arme ou l'émetteur laser reste dirigé sur la cible et sans que des points d'intersection soient nécessaires pour la prise en
charge de données à partir du système de l'arme.
Ce but est atteint d'après l'invention par le fait qu'à l'instant du départ du coup, les valeurs de l'éloignement et de la déviation de la cible, en vigueur à cet instant, et/ou des valeurs qui en dérivent en ce qui concerne la durée de vol du projectile et les angles de hausse et de visée en avant du but, sont transmises à la cible par codage des impulsions laser, puis la communication par rayon laser entre l'arme et
la cible est interrompue, et par le fait qu'au moyen de dispo-
sitifs prévus sur la cible, la direction d'incidence des impulsions laser et le déplacement de la cible pendant la durée de vol du projectile, rapporté à cette direction, sont déterminés et comparés avec les valeurs transmises par les
impulsions laser.
Il en résulte principalement cet avantage qu'à partir du moment du départ du coup, un rapport directionnel entre l'arme et la cible ne doit plus être maintenu, ce qui fait que l'arme peut être aussit8t déplacée ailleurs et/ou pointée de nouveau sur un objectif. En ce qui concerne la mesure de toutes les données importantes pour le rapport arme-cible, le dispositif de simulation de tir est autonome et n'a besoin d'aucun point
d'intersection avec le système de l'arme.
Selon un développement préféré de l'invention, l'émis-
sion des impulsions laser et la détermination de l'éloignement et de la déviation de la cible ou des valeurs qui en dérivent sont répétées de façon continue pendant une période de temps qui précède le départ du coup et les valeurs sont mémorisées en permanence; à l'instant du départ du coup, les valeurs
mémorisées en dernier lieu sont transmises à la cible.
On en tire cet avantage important qu'un temps suffisant est disponible pour la détermination des données nécessaires au sujet de l'éloignement et de la déviation de la cible et/ou
pour l'obtention de données qui en dérivent, ce qui est favo-
rable à la précision des mesures correspondantes. En parti-
culier, il est dans ces conditions possible, de manière avan-
tageuse, d'émettre les impulsions laser dans les limites de l'angle spatial en un modèle de balayage répété constamment
et de déterminer la déviation de la cible à partir de la posi-
tion des impulsions laser réfléchies dans le modèle de balayage.
Il est certes connu en soi de déterminer la déviation d'une cible à partir d'une ligne de visée au moyen d'un
modèle de balayage parcouru par le rayon laser, mais la diver-
gence du modèle de balayage ne correspond alors qu'aux erreurs de visée qui se produisent dans la pratique. Dans le cas du procédé de l'invention, la divergence du modèle de balayage doit être beaucoup plus grande, à savoir au moins aussi grande que l'angle de hausse et l'angle de visée en avant maximum qui interviennent dans la pratique. Pour parcourir un modèle de
balayage aussi grand, un bref laps de temps, limité pratique-
ment au moment du départ du coup, ne serait pas suffisant.
La disposition de l'invention, consistant à utiliser une plus grande période de temps, précédant le départ du coup,
pour la mesure continue, élimine cette difficulté.
D'après un mode de réalisation particulièrement préféré du procédé de l'invention, il est prévu que la déviation de l'arme par rapport à la verticale soit mesurée en permanence et que les valeurs déterminées de la déviation de la cible soient converties en valeurs, rapportées à la verticale, des angles effectifs de hausse et de visée en avant, ces valeurs étant mémorisées et étant transmises à la cible lors du départ du coup. Il est ainsi possible d'effectuer la prise en considération, très importante dans la pratique, d'une position différente de la verticale de l'arme (par exemple
-d'un engin blindé) et de l'émetteur laser qui lui est accou-
plé, sans qu'il faille avoir recours à des dispositifs spé-
ciaux au niveau de l'arme, comme par exemple une hausse stabi-
lisée gyroscopiquement ou similaire, et sans qu'il faille prévoir des points d'intersection entre l'arme ou l'émetteur
laser et le dispositif de simulation de tir.
L'invention concerne également un dispositif pour la réalisation du procè6é ci-dessus défini émetteur laser accouplé à l'arme pour l'émission d'impulsions laser dans un angle spatial, des rétroréflecteurs au niveau de la cible, un récepteur au niveau de l'arme pour les impulsions laser réfléchies, avec des moyens d'évaluation pour la mesure de la durée de propagation de ces impulsions et de leur direction par rapport à l'axe de l'arme, un dispositif de codage pour imprimer sur les impulsions laser un code qui traduit ces données ou celles qui en sont dérivées, et, au niveau de la cible, un ou plusieurs capteurs auxquels est raccordé un dispositif d'évaluation pour la comparaison des données codées avec des données de position de cible en
vigueur à la fin d'une durée de vol du projectile correspon-
dant à l'éloignement de la cible, et pour la commande d'un
indicateur de coup au but en fonction de cette comparaison.
Un tel dispositif, connu d'après le brevet allemand n0 22 62 605, est caractérisé d'après l'invention par les points suivants: l'émetteur laser comporte un dispositif de commande pour modifier le dispositif d'émission des impulsions laser de telle sorte que celles-ci parcourent à répétition un
modèle de balayage dans l'angle spatial; aux moyens d'évalua-
tion du récepteur prévu au niveau de l'arme, il est raccordé un dispositif de mémoire pour la mémorisation des dernières valeurs en vigueur d'éloignement et de déviation de la cible ou des valeurs dérivées de celles-ci, et le dispositif de codage peut être commandé par la mémoire; le ou les capteurs prévus au niveau de la cible sont reliés à un dispositif pour la détermination de la direction d'incidence des impulsions laser; il est prévu, au niveau de la cible, des dispositifs de mesure pour la détermination de la vitesse de déplacement de la cible et de sa direction d'avance par rapport à la direction d'incidence déterminée; le dispositif d'évaluation
du côté de la cible détermine, à partir de la vitesse de dépla-
cement de la cible, rapportée à la direction d'incidence, les données traduisant l'éloignement et la déviation de la cible
à la fin de la durée de vol du projectile.
D'autres caractéristiques avantageuses de réalisation
du dispositif de l'invention sont indiquées ci-après.
Une forme de réalisation possible de l'invention est expliquée ci-après de façon plus détaillée à l'aide des
dessins annexés.
La figure 1 montre schématiquement le rapport entre
l'arme et la cible en cas d'exécution du procédé de l'invention.
La figure 2 est un schéma par blocs des dispositifs pré-
vus du côté de l'arme.
La figure 3 montre comment il est tenu compte de la
déviation de l'arme et du déplacement de la cible.
La fig. 4 représente schématiquement un véhicule blindé
avec les dispositifs prévus du côté de la cible pour l'appli-
cation du procédé de l'invention.
La fig. 5 est un schéma par blocs des dispositifs prévue
du côté de la cible.
Là fig. 6 est un schéma du-déroulement des fonctions et
du programme du dispositif prévu au niveau de l'arme.
La fig. 7 est un schéma du déroulement des fonctions et
du programme du dispositif prévu du côté de la cible.
La fig. 1 représente schématiquement un véhicule blindé , dans le canon duquel est disposé en 12 un dispositif qui sera décrit ci-après et qui se compose essentiellement d'un émetteur laser à dispositif de déviation, d'un récepteur et d'un dispositif d'évaluation. Dans les limites d'un secteur angulaire spatial 16 rapporté à l'axe 14 de l'âme du canon de l'arme et ayant une divergence déterminée dans la direction de la hauteur et dans la direction latérale, un rayon laser 18 en impulsions codées est émis et dévié de telle manière qu'il balaye régulièrement le secteur angulaire spatial 16 représenté à droite sur la fig. 1, sous forme d'un modèle de balayage 20, par exemple sous forme de lignes horizontales. La
ligne de référence pour le modèle de balayage est le prolon-
gement de l'axe 14 de l'âme du canon et la divergence du sec-
teur angulaire spatial 16 a, dans la direction de la hauteur, une grandeur Dl qui est au moins aussi grande que l'angle maximal de hausse de l'arme intervenant dans la pratique, tandis qu'en direction latérale, le secteur angulaire spatial 16 doit avoir, vers chaque c8té, une divergence D2 qui est au moins aussi grande que l'angle maximal de visée en avant de l'arme, intervenant dans la pratique en cas de tir sur cibles mobiles.
Lorsque le rayon laser 18 qui parcourt le modèle de balaya-
ge 20 frappe une cible 22 qui se trouve dans le secteur angu-
laire spatial 16, cible qui est équipée de dispositifs ci-après décrits, et notamment d'au moins un rétro-réflecteur, le rayon laser 18 est réfléchi sur lui-même et le faisceau laser de retour 18' atteint en 12 le récepteur prévu au niveau de l'arme. A partir du temps de parcours de la lumière laser réfléchie, il est possible de déterminer l'éloignement de la cible et, à partir de son rapport au modèle de balayage 20, les déviations angulaires x et y en direction latérale et dans
la direction de la hauteur par rapport aux lignes de réfé-
rence horizontale et verticale passant par le prolongement de
l'axe 14 de l'arme.
Sur la fig. 2, au moins les éléments encadrés par la ligne de points et de tirets 24 sont disposés en 12 dans le canon de l'arme. L'émetteur laser se compose d'une série de cinq éléments d'émission laser par exemple, en particulier de diodes laser 26, qui peuvent être activées par un appareil de commande 28, d'une optique de focalisation indiquée en 30 et
d'une paire de prismes cunéiformes 32, tournant en sens oppo-
sés autour de l'axe optique 14 (qui coincide avec l'axe 14 de l'âme du canon indiqué sur la fig. 1), pour la déviation verticale du rayon laser. L'ensemble du dispositif produit le rayon laser 18 qui est dévié horizontalement par l'activation successive des diodes laser 26 et verticalement par les prismes cunéiformes 32 en rotation, de telle manière qu'il parcoure le modèle de déviation 20 représenté sur la fig. 1, à l'intérieur du secteur angulaire spatial 16. Au moyen de l'appareil de commande 28, il peut être commandé automatiquement, outre l'activation successive des diodes laser 26 conformément au modèle de balayage, une activation par impulsions codées des différentes diodes laser 26 afin d'imprimer une information
sur le rayon laser 18.
Dans le trajet des rayons traversant l'optique 30 se trouve en outre un diviseur de rayon 34 par lequel la lumière reçue, c'est-à-dire réfléchie par une cible 22 (fig. 1), peut
être déviée vers un élément récepteur 36.
Au récepteur 36 est raccordé un dispositif 38 pour la détermination du temps de propagation de la lumière laser réfléchie par la cible et, par suite, pour la détermination de l'éloignement de la cible. En outre, il est raccordé au récepteur 36 un dispositif 40 pour la détermination de la déviation angulaire horizontale x de la cible sur la base de l'attribution de la lumière laser réfléchie à la diode laser 26 respectivement activée. Les deux dispositifs 38 et 40
introduisent leurs données dans un calculateur 42. Le calcu-
lateur 42 a également une fonction de commande, en ce sens que, par l'intermédiaire d'un codeur-scanner 44, il commande
l'appareil de commande 28 et, par suite, les instants de l'ac-
tivation des diodes laser 26 et, en synchronisation appropriée
avec celle-ci, l'entraînement en rotation des prismes cunéi-
formes 32. Il reçoit également, par 46, une indication perma-
nente sur la position instantanée des-prismes cunéiformes 32
et, de la sorte, la référence verticale du modèle de balayage.
-À partir de ces données, le calculateur 42 peut déterminer la déviation verticale y de la cible 22 par rapport à l'axe 14
de l'âme du canon.
Au calculateur 42 est raccordée une mémoire 48 dans laquelle sont mémorisées des données sur le type des munitions utilisées, sur la provision de munitions et d'autres données
qui doivent être prises pour base de l'opération de tir consi-
dérée. Il est préférable de réaliser l'introduction des données dans la mémoire 48 de telle manière que le contenu de cette mémoire 48 ne puisse pas être modifié sans motif par chaque tireur à instruire. On peut y parvenir par exemple en munissant l'instructeur d'un appareil émetteur laser, avec lequel il émet des impulsions laser qui sont codées de manière spéciale
et qui font parvenir dans la mémoire 48 les informations appro-
priées car l'intermédiaire du récepteur 36 et d'un décodeur 50.
Dans d'àutres mémoires 52, 54 reliées au calculateur (mémoires
qui, il va de soi, peuvent être réunies en un ensemble structu-
rel avec la mémoire 48), il est stocké des données en forme de
table par lesquelles sont consignés, sur la base de l'éloigne-
ment mesuré E, l'angle de hausse A de l'arme, nécessaire pour
cet éloignement de la cible, et la durée de vol t du projec-
tile qui résulte de cet éloignement de la cible. Par prélève-
ment de ces données dans les mémoires 52, 54 et des données sur le type des munitions dans la mémoire 48, le calculateur est en mesure de calculer la durée de vol du projectile et
l'angle de hausse requis.
La déviation angulaire x, y de la cible, mesurable avec le dispositif tel qu'il a été décrit jusqu'ici, ne donne
l'angle de hausse vertical et l'angle de visée en avant hori-
zontal effectifs que si l'arme 10 est orientée exactement à la verticale. Dans le cas o il se produit une déviation ou inclinaison de l'arme 10, par exemple sur terrain inégal, le modèle de balayage 20 parcouru dans l'angle spatial 16 est lui aussi incliné par rapport à la verticale, comme le montre la fig. 3. Au calculateur 42 est relié un appareil 56 de mesure d'inclinaison qui mesure l'angle d'inclinaison on de l'arme par rapport à la verticale. De tels appareils de mesure d'inclinaison, qui fonctionnent par exemple avec un pendule
lourd ou avec un élément de référence stabilisé gyroscopique-
ment, sont connus et disponibles dans le commerce; il n'y a donc pas besoin de les décrire ici en détail. En tenant compte de l'angle d'inclinaison oc, le calculateur 42 peut convertir la déviation angulaire x', y' rapportée au modèle de balayage 20 (fig. 3) en les écarts angulaires effectifs horizontal et vertical x, y qui représentent les angles effectifs de hausse et de visée en avant pour le projectile. Le calculateur 42 détermine la différence entre l'angle de hausse effectif et l'angle de hausse requis, correspondant à l'éloignement de la cible, prélevé dans la mémoire 42. Les données déterminées en
permanence par le calculateur 42 sont mémorisées et actuali-
sées dans une autre mémoire ou partie de mémoire 58. Une touche 60 de départ du coup pour le tir simulé est raccordée au calculateur 42. Son déclenchement a pour effet que les valeurs mémorisées en dernier lieu, extraites de la mémoire 58, sont transmises par le calculateur à l'unité de commande 28 par l'intermédiaire du codeur-scanner 44, d'oh il résulte qu'elles sont envoyées à la cible sous la forme d'un code
par impulsions imprimé sur le rayon laser 18.
Les dispositifs qui ont été décrits ci-dessus du coté de l'arme ne conviendraient à eux seuls que pour la simulation de tir et la détermination de la déviation dans le cas de cibles fixes. Pour l'exercice de tir sur cibles mobiles, il faut tenir compte du déplacement de la cible qui intervient pendant
la durée de vol du projectile. Cela s'effectue d'après l'inven-
tion exclusivement avec des dispositifs prévus du côté de la cible. La fig. 4 représente un véhicule blindé 62 à tourelle pivotante 64, équipé en tant que cible pour le procédé de l'invention. La tourelle 64 est munie à sa périphérie d'une série de capteurs 66 qui sont en même temps réalisés sous
forme de rétro-réflecteurs, de telle manière qu'ils réflé-
-chissent en retour dans sa direction d'incidence le rayon
laser 18 qui arrive. Chaque capteur 66 est équipé de disposi-
tifs qui déterminent l'angle d'incidence o4 du rayon laser 18 par rapport à l'axe 68 de la tourelle 64. A cet effet, on
peut utiliser des récepteurs sensibles à l'azimut de n'impor-
te quel type connu en soi. Mais la direction d'incidence du rayon laser doit être déterminée, non pas par rapport à la tourelle 64, mais par rapport à la direction de marche 70 du
véhicule blindé 62. A cet effet, il faut déterminer la posi-
tion angulaire de la tourelle 64 par rapport au châssis du
véhicule. Pour rendre cela possible sans qu'il faille instal-
ler sur le véhicule des dispositifs à points d'intersection entre tourelle et châssis, il est prévu sur le châssis un émetteur de référence 72 qui émet un rayonnement optique, de préférence un rayonnement laser. Celui-ci peut être également
reçu par chacun des capteurs 66 de la tourelle 64 et sa direc-
tion d'incidence par rapport à l'axe 68 de la tourelle peut être déterminée. L'angle < entre l'axe 68 de la tourelle et l'axe longitudinal (direction de marche) 72 du véhicule 62 peut en être déduit par le calcul. On obtient ainsi l'angle total ob + @ entre la direction d'incidence du rayon laser 18 en provenance de l'arme et la direction de marche 70 du véhicule. Il est par ailleurs prévu, pour la détermination de la vitesse d'avance du véhicule 62, un dispositif qui est également réalisé de telle manière qu'aucune intervention dans le véhicule 62 et aucun point d'intersection ne soit nécessaire pour la transmission d'informations à la tourelle 64. Dans la forme de réalisation représentée, le dispositif
de mesure se compose d'une source de lumière 74 pour l'émis-
sion de lumière, de préférence de lumière laser, vers la chenille 78 du véhicule, et d'un capteur 76 agencé de manière à recevoir la lumière réfléchie par la chenille 78. La lumière reçue sera modulée en proportion de la grandeur et de la vitesse de rotation des éléments de chenille et la
vitesse d'avance peut être déterminée à partir de cette modu-
lation. La valeur déterminée peut être transmise de manière simple, par codage des impulsions de l'émetteur de référence 72, à la tourelle 64 et au dispositif d'évaluation qui y est prévu. 1
Par intégration de la vitesse du véhicule ainsi détermi-
née sur la durée de vol du projectile du tir simulé, rappor-
tée à la ligne de jonction 18 entre l'arme et la cible, il
est possible de déterminer le déplacement de la cible, effec-
tué pendant la durée de vol du projectile, depuis la position Zl (voir fig. 3) lors du départ du coup jusqu'à la position Z2 à la fin de la durée de vol du projectile, déplacement d'o l'on tire les valeurs de déviation de la cible xl et yl dont il faut tenir compte effectivement pour l'évaluation du tir
et la commande de l'indicateur de coup au but.
Le schéma par blocs des dispositifs prévus du côté de la cible est représenté sur la fig. 5. Chaque capteur 66 est combiné avec un rétroréflecteur 66' (en particulier sous la forme d'un prisme à arêtes cubiques). Le capteur 66 est muni en outre d'un dispositif 80 pour la détermination de l'angle d'incidence du rayonnement reçu. Par 74, 76 est désigné le dispositif qui détermine la vitesse d'avance de la cible, dispositif qui active, par l'intermédiaire d'un codeur 82, l'émetteur 72 qui est en même temps l'émetteur de référence
pour la détermination de la position angulaire i de la tourel-
le 64 par rapport à l'axe 70 du véhicule. Le dispositif 80
de mesure d'angle détermine ainsi, aussi bien l'angle d'inci- dence e du rayon laser provenant de l'arme par rapport à la tourelle, que
l'angle ( entre la tourelle et le châssis. Au
capteur 66 est par ailleurs raccordé un décodeur 84 qui déco-
de les informations concernant la durée de vol du projectile, la déviation de la cible, le type de munitions ou similaires, transmises par l'arme par codage des impulsions du rayon laser. Ces informations sont dirigées vers un calculateur 85 qui compare le point d'impact du projectile simulé, résultant -des angles effectifs de hausse et de visée en avant pour l'éloignement de la cible et le type de munitions considérés, avec la position de la cible à la fin de la durée de vol du projectile, résultant du mouvement propre de la cible, et qui déclenche un indicateur de coup au bit 86 en cas de
coïncidence satisfaisante.
Un aspect essentiel de l'invention consiste en ce qu'avec le dispositif représenté sur la fig. 2, l'émission du rayon laser 18 dans le modèle de balayage est effectué à répétition de façon continue pendant un certain temps avant chaque départ de coup, en ce qu'au moment du départ du coup, les dernières données en vigueur concernant la durée de vol du projectile, la déviation de la cible, etc. sont transmises à la cible et en ce que la communication par rayon laser entre l'arme et la cible est interrompue, ce qui fait que pendant la durée de vol du projectile, l'arme peut être déjà déplacée, mise à couvert ou pointée sur une nouvelle cible, comme cela se produit effectivement dans la pratique du combat. Toutes les mesures et évaluations qui doivent être encore exécutées
à la suite du départ du coup pendant la durée de vol du pro-
jectile, sont effectuées du côté de la cible.
Le dispositif prévu du côté de l'arme, représenté sur la fig. 2, est de préférence exploité de la manière indiquée par l'organigramme logique de la fig. 6. Lors du fonctionnement de l'appareil ("Appareil en marche z"), le modèle de balayage du rayon laser 18 est parcouru en répétition constante dans le secteur angulaire spatial 16 dont la divergence est suffisante
(par exemple 12 milliradians horizontalement et 60 millira-
dians verticalement). Dans le cas o une rétro-réflexion est décelée à partir d'une cible, l'angle de hausse correspondant, l'inclinaison de l'arme et l'éloignement de la cible sont mesurés. Puis il est jugé (symbole de décision "Coup au but possible") si un coup au but est éventuellement possible (en cas de cible immobilisée). Lorsque tel est le cas ("Coup au but possible: oui"), la prise de mesures de cette cible est répétée constamment ("Maintien du mode de contact avec la cible") et il est alors possible, de manière avantageuse, de limiter le modèle de balayage 20 à une zone plus petite à l'intérieur du secteur angulaire spatial 16 au voisinage de
la cible 22. Tant que la touche de mise à feu n'est pas action-
née, l'opération de mesure est répétée en permanence. Lorsque
la touche de mise à feu est actionnée, une charge pyrotechni-
que simulant le tir d'un coup est allumée ("pyrotechnique"), la provision de munitions est diminuée de 1 dans la mémoire 48 et surtout les dernières valeurs en vigueur concernant la durée de vol du projectile et la déviation de la cible sont envoyées à la cible, comme cela est indiqué par la flèche. La position du point d'impact du projectile peut être en outre indiquée du côté de l'arme, par exemple sur un dispositif d'affichage 88 (fig. 2), par exemple afin de permettre à un
instructeur de juger le tir.
Tant qu'au cours du parcours du modèle de balayage, au-
cune rétroréflexion à partir d'une cible ne se produit ("Rétro-
réflexion ?: Non"), le processus de balayage est répété dans tout le secteur angulaire spatial 16. Lorsque, dans un tel cas, la touche de départ du coup est quand même actionnée (par
exemple par mégarde), il va de soi que la charge pyrotechni-
que est alors allumée également, que la provision de munitions est diminuée de 1 et, en outre, il peut se produire une
indication "Tir par erreur".
Lorsque l'évaluation "Coup au but possible ?" aboutit à cette conclusion qu'un coup au but sur la cible détectée à cet instant n'est pas possible (par exemple en raison d'un éloignement qui dépasse la portée du projectile), le balayage est poursuivi dans tout le secteur angulaire spatial 16 ("Mode de recherche de cible"). Dans ce cas également, il peut arriver que la touche de départ du coup soit actionnée par mégarde et, là encore, le départ du coup est signalé par la charge pyrotechnique et la provision de munitions est diminuée de 1. La fig. 7 représente l'organigramme logique correspondant du dispositif du côté de la cible. La vitesse et la position de la tourelle sont mesurées. Par 1 est indiquée la réception des données relatives au tir, provenant de l'arme. Par 2 est
indiquée la réception des données signalant la vitesse d'avan-
ce, en provenance de l'émetteur de référence 72. A partir de la position du projectile par rapport à la cible lors du départ du coup et à partir du mouvement vectoriel de la cible pendant la durée de vol du projectile, mouvement qui doit être déterminé par rapport à la direction de tir, la position du point d'impact du projectile par rapport à la position de
la cible à la fin de la durée de vol du projectile est déter-
minée et il en résulte la décision au sujet du "Coup au but".
Lorsque la coïncidence est suffisamment bonne pour qu'il y
ait lieu d'indiquer un coup au but, une indication pyrotechni-
que de l'effet d'un impact de projectile est déclenchée au niveau de la cible et en outre le dispositif du côté cible est désactivé, puisque la cible n'existe désormais plus en tant qu'objectif à détruire. Au cas o le tir ne peut pas jugé comme coup au but, il est néanmoins déclenché, au niveau de la cible, une indication - par exemple pyrotechnique - sur
le fait que l'objectif est sous le tir.
L'invention n'est pas limitée aux détails de l'exemple de réalisation qui a été décrit. De multiples variantes et déve- loppements sont possibles. C'est ainsi par exemple que la mesure de la vitesse d'avance de la cible peut être effectuée, non pas par balayage optique de la chenille en mouvement, mais d'une autre manière, par exemple par un dispositif qui analyse le spectre de vibrations du véhicule et en déduit sa vitesse d'avance, ou par un dispositif comportant un corrélateur optique qui détermine la vitesse d'avance par rapport à l'environnement. Le dispositif du côté de l'arme, qui a été
représenté comme étant entièrement dépourvu de points d'inter-
section avec les autres dispositifs de l'arme, comme par exemple une hausse ou similaires, peut comporter, si on le désire, une sortie 90 qui permet d'introduire dans le système de l'arme l'éloignement de la cible qui a été déterminé, dans le cas o, au début du combat, l'éloignement des objectifs
(qui ne produisent alors pas de rétro-réflexion) est déter-
minée avec un laser à grande puissance. Cela permet de faire fonctionner l'arme à des fins d'exercice, comme ce serait le cas dans les conditions de combat avec utilisation d'un laser à grande puissance, sans qu'il faille mettre en service le lasei' à grande puissance lui-même pour l'exercice. On évite ainsi les risques de lésions oculaires. L'émetteur laser du dispositif de simulation de tir peut, du fait que les cibles sont équipées de rétro-réflecteurs, c'est-à-dire qu'elles sont "coopératives", être suffisamment faible pour que l'intensité du rayonnement se situe au-dessous de la limite des lésions oculaires.
Claims (21)
1. Procédé de simulation et d'exercice de tir pour munitions balistiques et cibles mobiles, d'après lequel des impulsions laser de mesure sont émises à partir d'une arme dans les limites d'un angle spatial rapporté à une ligne de référence et, au moment o elles frappent une cible, sont réfléchies par celle-ci et l'éloignement de la cible et sa déviation angulaire par rapport à la ligne de référence à l'instant du départ du coup sont déterminés à partir de la durée de parcours des impulsions laser réfléchies et de la position de celles-ci dans l'angle spatial, et d'après lequel le déplacement que la
cible effectue pendant une durée de vol du projectile corres-
pondant à l'éloignement de la cible est mesuré et comparé avec la dé viation angulaire déterminée et une indication de coup au but est produite en fonction de cette comparaison, caractérisé en ce qu'à l'instant du départ au coup, les
valeurs en vigueur à cet instant en ce qui concerne l'éloi-
gnement de la cible et la déviation de la cible et/ou des valeurs qui en dérivent en ce qui concerne la durée de vol du projectile et les angles de hausse et de visée en avant, sont transmises à la cible par codage des impulsions laser, en ce que la communication par rayon laser entre l'arme et la cible est.ensuite interrompue, et en ce qu'au moyen de dispositifs prévus sur la cible, la direction d'incidence des impulsions laser et le déplacement de la cible pendant la durée de vol du projectile, rapporté à cette direction, sont déterminés et comparés avec les valeurs transmises par les
impulsions laser.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que
l'émission des impulsions laser et la détermination de l'éloi-
gnement de la cible et de la déviation de la cible ou les
valeurs qui en dérivent sont répétées de façon continue pen-
dant une période de temps qui précède le départ du coup et les valeurs sont mémorisées en permanence, et en ce qu'à l'instant du départ du coup, les valeurs mémorisées en dernier lieu sont
transmises à la cible.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce aue l'inclinaison de l'arme par rapport à la verticale est
mesurée en permanence et les valeurs déterminées de la dévia-
tion de la cible sont converties en valeurs, rapportées à la verticale, des angles effectifs de hausse et de visée en avant, ces valeurs étant mémorisées et transmises à la cible au
moment du départ du coup.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la ligne de référence de l'angle spatial est l'axe de l'arme (axe de l'âme du canon) et la divergence de l'angle spatial en hauteur et en direction latérale est au moins suffisamment grande pour que les valeurs intervenant au maximum dans la pratique en ce qui concerne l'angle de hausse et l'angle de visée en avant respectivement se situent dans les limites de la divergence de l'angle spatial, en tenant
compte de l'inclinaison de l'arme.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que les impulsions laser sont émises, à l'intérieur de l'angle spatial, en un modèle de balayage constamment répété et en ce que la déviation de la cible est
déterminée à partir de la position des impulsions laser réflé-
chies dans le modèle de balayage.
6. Dispositif pour l'exécution du procédé selon l'une quel-
conque des revendications 1 à 5, avec un émetteur laser accou-
plé à l'arme pour l'émission d'impulsions laser dans un angle spatial, des rétro-réflecteurs au niveau de la cible, un
récepteur au niveau de l'arme pour les impulsions laser réflé-
chies, avec des moyens d'évaluation pour la mesure du temps
de propagation de ces impulsions et de leur direction par rap-
port à l'axe de l'arme, un dispositif de codage pour imprimer sur les impulsions laser un code qui traduit ces données ou celles qui en sont dérivées et, au niveau de la cible, un ou plusieurs capteurs auxquels est raccordé un dispositif d'éva- luation pour la comparaison des données codées avec des données de position de cible en vigueur à la fin d'une durée de vol du projectile correspondant à l'éloignement de la cible, et pour la commande d'un indicateur de coup au but en fonction de
cette comparaison, caractérisé par les dispositions particu-
lières suivantes: a) l'émetteur laser (24) comporte un dispositif de commande (28, 26, 32) pour faire varier le dispositif d'émission des impulsions laser de telle sorte que celles-ci parcourent à répétition un modèle de balayage (20) dans l'angle spatial (16); b) aux moyens d'évaluation (42) du récepteur (36) prévu du -c8té de l'arme, il est raccordé un dispositif de mémoire (58) pour la mémorisation à chaque instant des dernières valeurs en vigueur d'éloignement de la cible et de déviation de celle-ci ou des valeurs qui en sont dérivées, et le dispositif de codage (44) peut être commandé par la mémoire; c) le ou les capteurs (66) prévus du côté de la cible sont
reliés à un dispositif (80) pour la détermination de la direc-
tion d'incidence des impulsions laser; d) il est prévu, au niveau de la cible, des dispositifs de mesure (72, 74, 76) pour la détermination de la vitesse d'avance de la cible et de sa direction d'avance par rapport à la direction d'incidence déterminée; e) le dispositif d'évaluation (80, 84, 85) du côté de la cible détermine, à partir de la vitesse d'avance de la cible, rapportée à -la direction d'incidence, les données traduisant l'éloignement de la cible et sa déviation à la fin de la durée
de vol du projectile.
7. Dispositif selon la.revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de commande (28, 26, 32) de l'émetteur laser est raccordé aux moyens d'évaluation (42) de telle manière qu'à la suite de l'identification d'une cible réfléchissant
les impulsions laser par les moyens d'évaluation, le dispo-
sitif de commande provoque l'émission des impulsions dans un modèle de balayage plus petit, n'embrassant que l'entourage
immédiat de la cible identifiée.
8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est raccordé, à l'émetteur laser (24), un appareil de mesure d'inclinaison de l'arme indiquant la verticale, et en ce que les moyens d'évaluation tiennent compte de la position
du modèle de balayage par rapport à la direction verticale.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'évaluation (42) du récepteur prévu du côté de l'arme comportent des moyens pour convertir la déviation déterminée de la cible en valeurs, rapportées à la verticale, des angles effectifs de hausse et de visée en avant, des moyens pour calculer les angles de hausse et de visée en avant nécessaires eu égard au type des munitions et à l'éloignement mesuré de la cible, ainsi que des moyens pour
calculer la différence entre les valeurs nécessaires et effec-
tives des angles de hausse et de visée en avant et pour mémo-
riser cette différence.
10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que des données concernant le type des munitions et la réserve de munitions ne peuvent être introduites dans une mémoire (48) des moyens d'évaluation prévus du côté de l'arme qu'au moyen d'un dispositif de codage spécial, et en ce que la mémoire (48) est effacée à chaque mise hors service du dispositif de simulation.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'introduction de données s'effectue par des impulsions laser qui sont codées avec un code d'entrée spécial et qui
sont reçues par le récepteur (56) prévu du côté de l'arme.
12. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'évaluation (42) comportent une sortie de
données (90) pour l'introduction, dans le calculateur de con-
duite de tir de l'arme, de l'éloignement de la cible déterminé
a partir du temps de propagation des impulsions laser.
13. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de commande se composent d'une série de diodes d'émission laser (26) activables cycliquement pour produire la déviation latérale des impulsions laser, et d'une optique de
déflexion (32) pour produire la déviation verticale des impul-
sions laser.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce
que l'optique de déflexion se compose de deux prismes de dévia-
tion (32) qui tournent en sens opposés de façon continue.
15. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de mesure prévu du côté de la cible pour
la vitesse d'avance se compose d'une sonde- (74, 76) qui explo-
re optiquement une partie en rotation du dispoaitif de déplace-
-ment de la cible et à laquelle est raccordé un générateur d'impulsions.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que la sonde explore la rotation de la chenille (78) ou d'une
roue de chenille d'un véhicule blindé.
17. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de mesure prévu du côté de la cible déduit
la vitesse d'avance du spectre de vibrations du véhicule.
18. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de mesure prévu du côté de la cible déduit
la vitesse d'avance au moyen d'un corrélateur optique.
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15
à 18, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la vitesse d'avance, prévu du côté de la cible, transmet le
résultat des mesures sans fils, en Particulier par des impul-
sions lumineuses ou laser codées, à l'un des capteurs (66)
prévus du côté de la cible.
20. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de mesure pour la détermination de la direction d'avance de la cible comporte un émetteur optique de référence (72) sur le châssis d'un véhicule blindé et un
capteur (66) sur la tourelle de ce véhicule, pour la déter-
mination optique de la position de la tourelle par rapport au châssis.
21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que des capteurs (66) répartis tout autour de la tourelle d'un véhicule blindé sont prévus pour la réception et la détermination de direction, aussi bien des impulsions laser provenant de l'arme que des impulsions provenant de l'émetteur optique de référence (72), et en ce que l'émetteur de référence (72) peut être commandé, pour le codage des impulsions, par
le dispositif (74, 76) de mesure de la vitesse d'avance.
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