FR2514486A1 - DEVICE FOR COMBATING GOALS, SUCH AS ARMORED OR SIMILAR, USING POINTABLE MUNITION ON THE GOAL - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF A MUNITION POINTABLE, ET DECLENCHABLE, SUR LE BUT SUR LA BASE DE SIGNAUX D'UN DISPOSITIF DE DETECTION DE CELUI-CI. LE DISPOSITIF DE DETECTION 9 COMPORTE, D'UNE PART UN CAPTEUR ACOUSTIQUE DE DIRECTION PASSIF 15 AVEC UN DISPOSITIF MICROPHONIQUE 14 RECEVANT DES SIGNAUX SONORES DU BUT, D'AUTRE PART UN CAPTEUR ACOUSTIQUE DE DISTANCE ACTIF 17 DECLENCHABLE PAR LE CAPTEUR 15 APRES LA DETECTION ET COMPORTANT UNE SOURCE SONORE 27 ET LE MEME DISPOSITIF MICROPHONIQUE 11 QUE LEDIT CAPTEUR 15. APPLICATION POSSIBLE CONTRE BLINDES, AERONEFS OU BUTS ANALOGUES.POINTABLE AND TRIGGERABLE AMMUNITION DEVICE ON THE GOAL BASED ON SIGNALS OF A DETECTION DEVICE. THE DETECTION DEVICE 9 INCLUDES, ON THE ONE HAND, AN ACOUSTIC PASSIVE STEERING SENSOR 15 WITH A MICROPHONIC DEVICE 14 RECEIVING AUDIO SIGNALS FROM THE GOAL, ON THE OTHER HAND AN ACTIVE ACOUSTIC DISTANCE SENSOR 17 TRIGGABLE BY SENSOR 15 AFTER DETECTION AND INCLUDING A SOUND SOURCE 27 AND THE SAME MICROPHONIC DEVICE 11 AS THE SENSOR 15. POSSIBLE APPLICATION AGAINST ARMOR, AIRCRAFT OR SIMILAR GOALS.
Description
i Dispositif de combat contre des buts, tels que blindés ou analogues, aui Combat device against targets, such as armored or similar, at
moyen d'une munition pointable sur le but La présente invention concerne un dispositif de combat contre des buts, tels que blindés ou analogues, au The present invention relates to a device for fighting against objects, such as armored or
moyen d'une munition qui, sur la base de signaux d'un dis- means of a munition which, on the basis of signals from a dis-
positif de détection du but, est pointable, et déclenchable, sur le but détectée On connaît comme moyen de combat contre des buts au sol, tels que blindés, aéronefs ou analogues, une munition dite aux aguets que l'on déploie à l'endroit prévu du but attendu et qui tire automatiquement la munition en direction du but après détection de celui-ci Cette munition peut être par exemple un mortier ou un dispositif de mortier armé d'un ou de plusieurs projectiles tirés du mortier Un dispositif de détection du but est couplé avec la munition Ce dispositif de détection du but peut être agencé de multiples manières" Il est par exemple possible d'équiper le dispositif de détection du but d'un capteur acoustique de direction passif comportant un dispositif microphonique de pointage composé par exemple de quatre microphones qui sont placés aux sommets d'un tétraèdre et dont les sorties sont couplées avec un circuit d'évaluation Si des signaux sonores viennent frapper ce dispositif microphonique, on peut mettre les signaux de sortie des microphones en corrélation entre eux et déterminer à partir de là la direction du but à combattre Sur la base de cette détermination, on pointe ensuite le mortier en direction du but et on lui fait éventuellement suivre celui-ci Sur un critère déterminé du signal de sortie du circuit d'évaluation, Positive detection of the goal, is pointable, and triggerable, on the detected goal It is known as a means of combat against ground goals, such as armored, aircraft or the like, a so-called on-the-watch munition that is deployed at the location expected target and automatically pulling the ammunition towards the goal after detection thereof This munition may be for example a mortar or a mortar device armed with one or more projectiles fired mortar A device for detecting the purpose The target detection device can be arranged in a number of ways. For example, it is possible to equip the detection device with the aim of a passive directional acoustic sensor comprising a microphonic pointing device composed for example of four microphones which are placed at the vertices of a tetrahedron and whose outputs are coupled with an evaluation circuit. microphonic device, we can correlate microphones output signals and determine from there the direction of the goal to fight On the basis of this determination, we then point the mortar in the direction of the goal and it is eventually followed on a determined criterion of the output signal of the evaluation circuit,
critère couplé par exemple à l'intensité du signal d'évalua- criterion coupled for example with the intensity of the evaluation signal.
tion, on tire le projectile du mortier Dans une telle détec- tion, the projectile is fired from the mortar.
tion acoustique passive du but, on détermine uniquement la the passive acoustic effect of the goal, only the
direction de celui-ci Il en va de même pour d'autres dispo- direction of it. The same applies to other
sitifs passifs analogues de détection du but qui fonctionnent sur une base optique, électromagnétique ou autreo passive analogous goal detection devices that operate on an optical, electromagnetic or other
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En particulier dans le cas de buts au sol se déplaçant rapidement, il serait souhaitable de permettre, en plus du relèvement de la direction, une détermination de la distance Sur la base de cette détermination de distance, on pourrait par exemple pointer le mortier sur le but avec Particularly in the case of fast-moving ground goals, it would be desirable to allow, in addition to raising the direction, a distance determination. On the basis of this distance determination, it would be possible, for example, to point the mortar on the ground. goal with
une certaine correction latérale et tirer ensuite le projec- some lateral correction and then draw the projection
tile On augmenterait ainsi la probabilité d'atteinte du but tile One would thus increase the probability of reaching the goal
par la munition aux aguets On peut envisager aussi différen- by the munition on the lookout We can also consider
tes méthodes pour une telle détermination de distance Le dispositif le mieux approprié à cet effet est un télémètre à laser, car on peut encore intégrer celui-ci dans la munition aux aguets sous un relativement faible encombrement Etabli your methods for such a determination of distance The most suitable device for this purpose is a laser range finder, because it can still be integrated in the ammunition on the watch in a relatively small footprint.
en dispositif d' exploration, un tel télémètre à laser per- in a scanning device, such a laser range finder
mettrait en principe de déterminer encore en plus la direction would in principle further determine the direction
du but.of purpose.
L'inconvénient de tels capteurs actifs, qui, pour leur fonction, travaillent en permanence, réside dans le fait que l'ennemi peut assez facilement les repérer et rendre ensuite inoffensive la munition aux aguets Un télémètre a laser est en outre désavantagé par son fonctionnement qui n'est pas toujours fiable en cas de conditions atmosphériques défavorables, par exemple de brouillard ou d'une atmosphère de poussière dense comme il en existe souvent sur un champ de bataille Il faut de plus alimenter constamment la munition aux aguets, avec son capteur actif, en une énergie qui limite fortement son temps total de fonctionnement, cela notamment dans le cas d'un télémètre à laser En général, de tels capteurs actifs sont de construction plus encombrante que des capteurs passifs, si bien que se pose encore en plus le problème d'un bon camouflage Les systèmes actifs sont en outre généralement très complexes, si bien que les sources d'erreur possibles y The disadvantage of such active sensors, which, for their function, work permanently, lies in the fact that the enemy can easily locate them and then make harmless the munition on the lookout A laser range finder is also disadvantaged by its operation which is not always reliable in adverse weather conditions, for example fog or a dense dust atmosphere as often exists on a battlefield It is necessary to constantly feed the ammunition on the watch, with its sensor active, in an energy that strongly limits its total running time, this in particular in the case of a laser rangefinder In general, such active sensors are of more bulky construction than passive sensors, so that is still posed more the problem of a good camouflage The active systems are also generally very complex, so that the possible sources of error
sont plus nombreuses que dans des capteurs passifs. are more numerous than in passive sensors.
L'invention a pour objet un dispositif de combat contre des buts au sol dans lequel le dispositif de détection du but soit amélioré en sorte que l'on obtienne un système simple de construction relativement peu encombrante par lequel on puisse déterminer sans grande complication la The subject of the invention is a ground-based combat device in which the target detection device is improved so that a simple, relatively compact construction system can be obtained by which it can be determined without great difficulty.
direction et la distance du but.direction and distance from the goal.
Ce dispositif de combat, du genre annoncé, est caractérisé par le fait que le dispositif de détection du but comporte, pour la détermination de la direction du but, un capteur acoustique passif de relèvement avec un dispositif microphonique recevant du but des signaux sonores ainsi que, pour la détermination de la distance du but, un capteur acoustique actif de distance déclenchable par le capteur de direction après la détection du but et comportant une source sonore ainsi qu'un dispositif microphonique, un seul et même dispositif microphonique étant utilisé pour le capteur de This combat device, of the kind advertised, is characterized in that the target detection device comprises, for determining the direction of the goal, a passive acoustic pick-up sensor with a microphone device receiving the goal of sound signals as well as , for determining the distance from the goal, an active acoustic distance sensor triggerable by the direction sensor after the target detection and comprising a sound source and a microphone device, one and the same microphone device being used for the sensor of
direction et pour le capteur de distance. direction and for the distance sensor.
L'invention préconise ainsi une combinaison d'un The invention thus advocates a combination of a
capteur acoustique de direction passif et d'un capteur acous- acoustic sensor for passive steering and acoustic sensor
tique de distance actif pour lesquels on utilise le même dispositif microphonique En outrele capteur acoustique de active distance tick for which the same microphone device is used. In addition, the acoustic sensor of
distance actif n'est activé qu'après que le capteur de direc- active distance is activated only after the
tion passif a constaté la présence d'un but concentré dans V'espace. Un tel dispositif de détection du but offre plusieurs avantages C'est ainsi que l'utilisation commune du dispositif microphonique pour le capteur de direction passif et le capteur de distance actif permet une structure très compacte et de faible encombrement de l'ensemble de l'installation En plus d'un capteur de direction passif par exemple déjà existant, il suffit de prévoir une petite source d'impulsion sonore, the passive presence found a concentrated purpose in space. Such a device for detecting the goal offers several advantages. Thus, the common use of the microphone device for the passive direction sensor and the active distance sensor allows a very compact and compact structure of the entire system. installation In addition to a passive direction sensor for example already existing, just provide a small source of sound pulse,
par exemple une cartouche à blanc, ou d'autres moyens pyro- for example a blank cartridge, or other means pyro-
techniques, que le capteur de direction allume après détection du but Il faut en outre prévoir encore un circuit électronique that the steering sensor switches on after detecting the target It is furthermore necessary to provide an electronic circuit
pour la mesure du temps de parcours aller et retour de l'im- for the measurement of travel time to and from
pulsion sonore entre la source et le but détecté L'émission de l'impulsion sonore peut en principe ne pas être dirigée, mais cette impulsion peut aussi être émise dans une direction préférentielle grossière au moyen d B relèvement acoustique de direction passif Il est également possible d'émettre non seulement une impuslion, mais plusieurs, en allumant par exemple à certains intervalles de temps plusieurs cartouches à blanc successivement. Les impulsions émises par la source sonore sont détectées par le dispositif microphonique du capteur de direction passif On utilise par exemple comme dispositif microphonique un dispositif tétraédrique connu tel qu'indiqué déjà plus haut Les différences de temps de parcours des signaux de sortie des microphones obtenues lors de cette détermination de la distance permettent une réception dirigée de la fraction de l'impulsion émise réfléchie par le audible pulse between the source and the detected target The emission of the sound pulse may in principle not be directed, but this pulse can also be transmitted in a coarse preferential direction by means of passive acoustic sounding It is also possible to emit not only an impuslion, but several, by lighting for example at certain time intervals several blank cartridges successively. The pulses emitted by the sound source are detected by the microphonic device of the passive direction sensor. For example, a microphonic device is used for a known tetrahedral device as indicated above. The differences in travel time of the output signals of the microphones obtained during of this determination of the distance allow a directed reception of the fraction of the transmitted pulse reflected by the
but, blindé ou aéronef par exemple. goal, armored or aircraft for example.
On connait, par exemple par la demande de brevet allemand DE-OS 30 38 974, un dispositif de mesure acoustique de distance actif et de même, par exemple par le brevet It is known, for example from the German patent application DE-OS 30 38 974, an acoustic distance measuring active device and similarly, for example by the patent
américain 3 421 138, des dispositifs microphoniques tétra- US 3,421,138, microphonic devices tetra-
édriques dans des capteurs de relèvement acoustiques L'inven- in acoustic pickup sensors The invention
tion ne revendique de protection que pour la combinaison et l'action commune, indiquées dans la caractéristique de la revendication 1, d'un capteur acoustique passif et d'un capteur protection only for the combination and the common action, indicated in the feature of claim 1, of a passive acoustic sensor and a sensor
acoustique actif.active acoustics.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la The invention will be better understood using the
description détaillée d'un mode de réalisation pris comme detailed description of an embodiment taken as
exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de combat selon ladite invention contre des buts au sol à l'aide d'un dispositif de détection du but; la figure 2 est un diagramme fonctionnel du dispositif de détection du but utilisé pour le dispositif selon la nonlimiting example and diagrammatically illustrated by the accompanying drawing, in which: Figure 1 is a perspective view of a combat device according to said invention against ground goals with the aid of a goal detection device; FIG. 2 is a functional diagram of the goal detection device used for the device according to FIG.
figure 1.figure 1.
Le dispositif de combat 1 contre des buts au sol, tels que blindés, aéronefs ou analogues, comporte un mortier 3 qui est monté sur un trépied 5 seulement esquissé ici et qui est pointable en azimut et en élévation à l'aide de moteurs Le mortier 3 présente quatre tubes coniques 7 dans lesquels sont logés de petits projectiles à charge creuse qui, après allumage, sont lancés hors desdits tubes sur un but non représenté Sur le mortier est monté un dispositif de détection du but 9 qui détecte ce dernier en direction et en distance par voie acoustique Ce dispositif de détection du The combat device 1 against ground objects, such as armored, aircraft or the like, comprises a mortar 3 which is mounted on a tripod 5 only sketched here and which is pointable in azimuth and elevation using engines The mortar 3 shows four conical tubes 7 in which are housed small projectiles with hollow charge which, after ignition, are thrown out of said tubes on a goal not shown On the mortar is mounted a purpose detection device 9 which detects the latter in the direction and acoustic distance This detection device of the
but commande les mouvements de pointage du mortier 3 et dé- purpose controls the pointing movements of mortar 3 and
clenche aussi l'allumage des projectiles. also triggers projectiles ignition.
Comme on le voit d'après la figure 2, le dispositif de détection du but 9 comporte un dispositif microphonique 11 As can be seen from FIG. 2, the goal detection device 9 comprises a microphone device 11
de quatre microphones qui sont placés aux sommets d'un tétra- of four microphones that are placed at the peaks of a tetra-
èdre 13 esquissé ici en trait discontinu L'alimentation en 13 sketched here in dashed line The supply of
courant éventuellement nécessaire pour le dispositif micro- current possibly necessary for the micro-device
phonique 11 ainsi que pour le circuit électronique d'aval n'est pas représentée Les signaux de sortie des microphones sont mis en oeuvre deux fois, la première dans un capteur de direction passif 15, la deuxième dans un capteur dedistance actif 17 Ces signaux de sortie des microphones sont amenés, 11 and the downstream electronic circuit is not shown. The output signals of the microphones are implemented twice, the first in a passive direction sensor 15, the second in an active resistance sensor 17. output of the microphones are brought,
dans le capteur de direction passif 15, à un circuit de corré- in the passive direction sensor 15, to a correlation circuit
lation 19 dans lequel on les met en corrélation de façon connue comme l'indique par exemple le brevet américain 3 421 138 précité à partir de cette corrélation, la direction tion 19 in which they are correlated in a known manner as indicated for example by US Pat. No. 3,421,138 cited above from this correlation, the direction
d'un but détecté peut être déterminée en azimut et en élévation. of a detected goal can be determined in azimuth and elevation.
Ces valeurs peuvent être amenées à un transmetteur de direction These values can be brought to a direction transmitter
21 qui fournit, conformément aux valeurs d'azimut et d'élé- 21 which provides, in accordance with the azimuth and
vation, des signaux aux moteurs de pointage du mortier, les- vation, signals to the pointing motors of the mortar, the
quels règlent ce dernier aux valeurs d'azimut et d'élévation obtenues; le circuit de commande qui préside à ce processus est désigné dans son ensemble par la référence 23 sur la figure 2 Le mortier est pointé de cette façon sur un but, par exemple un blindé, dont le bruit des moteurs a été reçu which regulate it to the values of azimuth and elevation obtained; the control circuit which governs this process is designated in its entirety by the reference 23 in FIG. 2. The mortar is pointed in this way to a goal, for example an armored vehicle, whose engine noise has been received.
par le dispositif microphonique 11.by the microphone device 11.
Ce seul pointage du mortier 3 ne garantit pas encore que les projectiles lancés hors des tubes de mortier 7 atteindront le but avec une haute fiabilité Cela tient à la This single pointing of the mortar 3 does not yet guarantee that the projectiles thrown out of the mortar tubes 7 will reach the goal with high reliability. This is due to the
portée et à la vitesse initiale limitées des projectiles. limited range and initial velocity of the projectiles.
Pour atteindre strement le but, il faut encore procéder à une mesure de distance à partir de laquelle on pourra ensuite In order to reach the goal, we still have to measure the distance from which we can then
pointer le mortier avec une certaine surélévation et une cor- point the mortar with a certain elevation and
rection latérale: c'est le fait du capteur de distance actif 17. Dès qu'un but est déterminé dans sa direction par le cappteur de direction passif 15, le capteur de distance actif est activé par un circuit de mise en marche 25 qui reçoit du circuit de corrélation 19 une impulsion appropriée Le circuit de mise en marche 25 émet simultanément deux impulsions de déclenchement: l'une met en circuit une source d'impulsion lateral rection: this is the fact of the active distance sensor 17. As soon as a goal is determined in its direction by the passive direction capper 15, the active distance sensor is activated by a start circuit 25 which receives Correlation circuit 19 an appropriate pulse The start circuit 25 simultaneously emits two trigger pulses: one switches on a pulse source
sonore 27 qui émet une telle impulsion de courte durée; l'au- sound 27 which emits such a pulse of short duration; the au
tre active u N circuit de temps de parcours 29 aux entrées be active u N travel time circuit 29 at entrances
duquel sont amenés les signaux de sortie des microphones 11. from which the output signals of the microphones 11 are fed.
Les différences de temps de parcours des signaux des quatre microphones calculées, lors du relèvement de la direction, dans le circuit de corrélation 19 permettent une réception dirigée de la fraction réfléchie par le but, par exemple le blindé, de l'impulsion sonore émise par la source 27 La distance calculée à partir de la mesure du temps de parcours est amenée à un transmetteur de distance 31 On corrige, comme indiqué plus haut, sur la base de cette valeur le mortier dans The differences in the travel time of the signals of the four microphones calculated, during the recovery of the direction, in the correlation circuit 19 allow a directed reception of the fraction reflected by the aim, for example the armored, of the sound pulse emitted by the source 27 The distance calculated from the measurement of the travel time is brought to a distance transmitter 31 As indicated above, on the basis of this value, the mortar is corrected.
sa direction élaborée par le capteur de direction passif 15. its direction developed by the passive direction sensor 15.
La direction de tir du mortier est relevée conformément à cette mesure de distance et réglée avec un certain angle de correction latéralepar rapport à la direction du but Ce réglage est également effectué selon la figure 2 par le circuit de commande 23 Ce dernier allume aussi un seul ou plusieurs projectiles du mortier L'allumage a lieu par exemple lorsque le pointage du mortier au moyen de la valeur de distance est achevé Sur la base du pointage du mortier corrigé à l'aide du capteur de distance actif 17, la probabilité d'atteinte du but The firing direction of the mortar is measured according to this distance measurement and set with a certain angle of lateral correction with respect to the direction of the goal. This adjustment is also carried out according to FIG. 2 by the control circuit 23. The latter also lights a single The ignition occurs for example when the pointing of the mortar by means of the distance value is completed On the basis of the pointing of the mortar corrected with the active distance sensor 17, the probability of reaching of purpose
est très élevée.is very high.
La source sonore 27 peut, comme indiqué sur la figure 1, être placée sur le côté du mortier 3 Elle consiste par exemple en une cartouche à blanc Afin de pouvoir procéder àà plusieurs mesures de distance, soit pour déterminer un but avec plus de précision, soit pour combattre à l'aide du mortier plusieurs buts successivement, on peut utiliser comme sources sonores plusieurs cartouches à blanc placées alors des deux côtés du mortier dans des carters 33 appropriés Ces carters 33 peuvent être établis de façon à imprimer à l'impulsion The sound source 27 may, as shown in Figure 1, be placed on the side of the mortar 3 It consists for example of a blank cartridge In order to proceed to several distance measurements, or to determine a goal with more precision, or to fight with the mortar several purposes successively, it is possible to use as sound sources several blank cartridges then placed on both sides of the mortar in appropriate housings 33 These housings 33 can be established so as to print at the pulse
sonore déclenchée une direction préférentielle au moins gros- sound triggered a preferential direction at least large-
sière qui se situe en direction du but, c'est-à-dire suivant l'orientation déterminée par le capteur de direction passif 15, La corrélation des signaux permet bien entendu aussi d'émettre which is in the direction of the goal, that is to say according to the orientation determined by the passive direction sensor 15. The correlation of the signals makes it possible, of course, also to transmit
l'impulsion sonore sans pointage de celle-ci. the sound pulse without pointing thereof.
Pour détacher le mieux possible les signaux de mesure de distance des bruits de fond existant sur un champ de bataille, on peut utiliser des sources sonores dont la gamme de fréquences se trouve, au moins en partie, en dehors des fréquences régnant sur le champ de bataille On obtient de la sorte, pour la mesure de distance, un rapport signal/bruit élevé Il existe en ce cas dans le circuit de temps de parcours 29 des filtres de fréquence appropriés qui diaphragment la gamme de fréquences intéressant la mesure de temps de parcours On peut envisager par exemple comme source sonore pour l'ultrason un oscillateur piézo-électrique à grande puissance de sortie de même que de petites charges explosives avec des fractions ultrasonores dans le claquement de la détonation Pour un rapport signal/ bruit suffisant par rapport au bruit régnant sur le champ de bataille, on peut se contenter déjà d'une gamme de fréquences relativement élevée de la source sonore, car le bruit du champ de bataille se situe essentiellement parmi les basses In order to detach the distance measurement signals as much as possible from the background noise existing on a battlefield, it is possible to use sound sources whose frequency range is at least partly outside the frequencies prevailing on the field of view. Thus, for the measurement of distance, a high signal-to-noise ratio is obtained. In this case, in the travel time circuit 29 there are appropriate frequency filters which diaphragm the frequency range relevant to the measurement of travel time. For example, a high-power piezoelectric oscillator, as well as small explosive charges with ultrasound fractions can be envisaged as a sound source for ultrasound in the snap of the detonation for a sufficient signal-to-noise ratio with respect to noise. on the battlefield, one can already be content with a relatively high frequency range of the sound source, because the noise of the mp of battle is basically among the bass
fréquences et va en décroissant vers les hautes fréquences. frequencies and decreasing towards the high frequencies.
Il est en outre possible d'imprimer à l'impulsion sonore émise une signature, c'est-à-dire par exemple une allure en fréquence ou amplitude, caractéristique par un agencement spécial, par exemple en forme d'entonnoir, des carters 33 dans lesquels sont logées les cartouches à blanc ou charges explosives À l'aide de filtres appropriés placés dans le circuit de temps de parcours 29, on peut ensuite extraire du bruit de fond ces impulsions sonores ainsi caractérisées La réception de l'impulsion sonore réfléchie par le but,ou de plusieurs impulsions sonores, s'effectue avec pointage par le dispositif microphonique 11, cette direction du but étant dérivée, par le maximum de corrélation, du relèvement en direction par le It is also possible to print on the transmitted sound pulse a signature, that is to say for example a frequency or amplitude rate, characterized by a special arrangement, for example in the form of a funnel, of the casings 33 in which the blank cartridges or explosive charges are accommodated With the aid of appropriate filters placed in the travel time circuit 29, these noise pulses thus characterized can then be extracted from the noise. The reception of the sound pulse reflected by the goal, or several sound pulses, is carried out with pointing by the microphone device 11, this direction of the goal being derived, by the maximum of correlation, the bearing in direction by the
capteur de direction passif.passive direction sensor.
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