FR2523293A1 - Systeme de conduite de tir a double ecartometrie - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES SYSTEMES DE CONDUITE DE TIR. IL COMPORTE UN DISPOSITIF DE VISEE ORIENTABLE SELON DEUX AXES INDEPENDANTS ET DIRIGE EN PERMANENCE VERS UNE CIBLE GRACE A UNE DOUBLE ECARTOMETRIE: UNE ECARTOMETRIE 58 SUR "POINTS CHAUDS" EST REALISEE A PARTIR DE LA RECEPTION DE RAYONS INFRAROUGES EMIS PAR LA CIBLE, ET UNE ECARTOMETRIE 60 SUR IMAGE VISIBLE EST REALISEE A PARTIR DE RAYONS LUMINEUX VISIBLES. CES DIFFERENTS RAYONNEMENTS SONT RECUS PAR UN MEME ENSEMBLE OPTIQUE 34 PORTE PAR LE DISPOSITIF DE VISEE, CET ENSEMBLE COMPRENANT DES MOYENS POUR RECEVOIR ET SEPARER LES DEUX RAYONNEMENTS SELON LE MEME AXE DE VISEE ET POUR LES DIRIGER RESPECTIVEMENT SUR UN DETECTEUR INFRAROUGE A QUATRE QUADRANTS ET SUR UN DETECTEUR D'IMAGE. LE DISPOSITIF DE VISEE EST PILOTE MANUELLEMENT (EN MODE D'ACQUISITION) OU PAR L'UN OU L'AUTRE DES CIRCUITS D'ECARTOMETRIE (EN POURSUITE). APPLICATION : NOTAMMENT AUX SYSTEMES DE CONDUITE DE TIR SUR AERONEFS.

Description

SYSTEME DE CONDUITE DE TIR A DOUBLE ECARTOMETRIE

La présente invention concerne un système de condulte de

tir, et plus précisément un système de visée et de poursuite auto-

matique de cible, particulièremenr adapté à une utilisation nur

aéronef (hélicoptère de combat notamment).

Dans un système de conduite de tir avec poursuite aco

matique de la cible, il est nécessaire de pouvoir reperer rapide-

ment une cible adverse à détruire, la cadrer dans le ch*ine de l'arme de destruction, la maintenir ceatrée dans ce champ par une poursuite automatique malgré les deplacements relatifs de la cible

et de l'aéronef, et transmettre en permanence à l'arme de destruc-

tion toutes les informations relatives à la position de la cible (direction, distance, vitesse, etc) jusqu'à ce que soit emis

l'ordre de tir.

Le dispositif de visée et de poursuite automatiqua est donc particulièrement important puisqu'il doit prendre en charge totalement la surveillance des déplacements d'une cible à partir

du moment o un opérateur a désigné cette cible, afin que ce der-

nier soit libre de se consacrer au pilotage, à i'ëmssior de l'or-

drede tir, à la surveillance et au repérage d'autres cibles, etc. La présente invention propose un système de conduite de tir qui est conçu de manière à permettre une acquisition rapide et quasi automatique de la cible et a rendre aussi efficace et fiable que possible la poursuite automatique de la cible designée En particulier, le système selon l'invention est conçu pour ivlter at maximum la perte de la cible pour des raisons qui pnuvent êtie le mauvaise visibilité optique, le masquage par de 2 obstacle; let mouvements de l'aéronef porteur du système, les dformatlocs structurelles de celui-ci, etc. Pour atteindre ces b:ts la présente invnqtion or, ce un système de conduite de tir comprenant un distositif de esec orientable selon deux axes indépendants par J Le moteurs d'orientation, et un circuit éleetronique associé pour cummander les moteurs de manière à orienter en permanence le dispositif de

visée en direction d'une cible, avec les caractéristiques suivan-

tes

le dispositif de visée comprend un premier moyen opti-

que pour recevoir et transmettre simultanément, selon un même axe optique de visée, un rayonnement infrarouge de longueur d'onde d'environ 3 à 5 microns et un rayonnement visible, tous deux issus

de la cible, et un deuxième moyen optique pcur séparer ces rayon-

nements et les diriger respectivement sur un détecteur sensible au rayonnement infrarouge et sur une surface photosensible, sensible

à la lumière visible, constituant un détecteur d'image visible.

le circuit électronique associé au dispositif de visée comprend un premier circuit d'écartométrie recevant les signaux issus du détecteur sensible au rayonnement infrarouge et délivrant un couple de signaux d'écartométrie dits "signaux d'écartométrie sur points chauds', un second circuit d'écartométrie recevant les signaux issus de la surface photosensible et délivrant un couple de signaux d'ecartométrie dits "signaux d'écartométrie en lumière visible', et un circuit de sélection de mode de commande recevant une pluralité de couples de signaux de commande d'orientation, parmi lesquels les deux couples de signaux d'écartométrie, et transmettant aux moteurs d'orientation un couple choisi de signaux

de commande.

Les cibles étant le plus souvent des engins mobiles munis de moteurs à combustion, constituant des sources actives de rayons infrarouges dans la bande de 3 a 5 microns, l'écartom;trie sur points chauds permet un repérage de la position et des vitesses de déplacement de la cible Ce repérage est un repérage grossier, ne serait-ce que parce que les 'points chauds" émettant le rayonnement infrarouge sont des sources diffuses ne permettant

pas de reconstituer la forme d'une cible.

Mais, cette écartomtrie sur points chauds a l'avantage de pouvoir être mise en service tres rapidement, dès que la cible se situe dans le champ du dispositif de visée, la poursuite pouvant commencer immédiatement aloirs qu'il faut un certain temps pour mettre en place la poursuite par ecartomitrie en lumière visible car celle-ci nécessite au préalable une reconnaissance de la cible et un centrage de l'image de celle-ci au milieu de la surface photosensible recevant le rayonnement visible (ou dans une fenêtre). Cependant, une fois que la poursuite par icartométrie en

lumière visible est prête à fonctionner, elle prend, grâce au cir-

cuit de sélection, le relais de l'écartomitrie sur points chauds car elle est beaucoup plus précise que cette dernière De même, en cas de perte de l'image visible de la cible (masquage par un rideau d'arbres, etc), le recentrage par l'écartométrie sur points chauds peut se faire rapidement avant que l'écartométrie en

lumière visible ne soit à nouveau prête à fonctionner.

Comme le dispositif de visée est conçu pour que les deux types de rayonnement suivent le même axe optique, qui est l'axe de visée, le passage d'un type d'écartométrie à l'autre se fait sans

risque d'erreur de parallaxe.

Le système de conduite de tir est plus particulièrement destiné à êtreporté par un aéronef, et on prévoit de préférence que le dispositif de visée est stabilisé par un système gyroscopique Ce système gyroscopique est sensible aux déplacements du dispositif selon les deux axes indépendants autour

desquels ce dernier peut tourner, et il comprend des moteurs-

couples et des capteurs angulaires par l'intermédiaire desquels s'effectue la commande d'orientation du dispositif de visée: les

signaux de commande issus du circuit de sélection de mode de com-

mande sont appliqués aux moteurs-couples du système gyroscopique, et les capteurs angulaires engendrent en conséquence des signaux de déplacement qui sont appliqués après amplification aux moteurs

d'orientation du dispositif de visée dans un sens tel que la rota-

tion du dispositif de visée, et donc du système gyroscopique qu'il porte, engendre des couples de précession s'opposant aux couples

appliqués par les moteurs-couples.

Le système gyroscopique peut comprendre deux gyromètres, ou deux gyrométres intégrateurs, ou encore un gyroscope à deux

axes à suspension accordée.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 2525 t 93

apparaîtront à la lecture de la description qui suit et qui est

faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation générale schématique de l'ensemble du système de conduite de tir dans lequel s'intègre la présente invention; la figure 2 représente un schéma du dispositif de visée et de poursuite automatique selon l'invention; la figure 3 représente un exemple de réalisation de l'ensemble optique du dispositif de visée; la figure 4 représente à titre de rappel un schéma de circuit de production de signaux d'icartométrie sur point chaud la figure 5 représente un deuxième exemple de réalisation de l'ensemble optique du dispositif de visée la figure 6 représente un exemple de montage d'un illuminateur laser pour émettre selon la direction de visée; les figures 7 et 8 représentent deux exemples d'ensembles optiques aménagés pour la réception complémentaire

d'un rayonnement laser de télémètrie.

La figure 1 montre l'ensemble des organes de conduite de tir du système monté sur un hélicoptère; on va expliquer comment

fonctionnent ces organes.

Le pilote et le copilote de l'hélicoptère peuvent être pourvus de viseurs de casque 10 et 12 couplés à un circuit électronique 14 pour fournir à ce dernier des signaux repérant la position de la tête du pilote (ou du copilote) donc la direction qu'il observe Ces viseurs de casque peuvent servir ainsi à une

première acquisition d'une cible 18, par exemple un hélicoptère.

Une lunette d'observation grossissante 16 permet

éventuellement de prendre le relais de l'observation à l'oeil nu.

Cette lunette est tili-orientable (par exemple en site et en gisement) manuellement grâce à un manche de commande 20 à deux axes, ou automatiquement à partir des signaux fournis par les

viseurs de casque.

Un dispositif de visée automatique 22, servant à la poursuite de la cible après son acquisition, est couple aux

viseurs de casque ou à la lunette d'observation 16 par l'inter-

médiaire du circuit électronique 14, de manière que les mouvements du dispositif de visée et de la lunette soient couplés l'un à l'autre, que ce soit la lunette 16 qui entraîne le dispositif de

visée 22 ou le contraire.

Le dispositif de visée 22 est orientable en site et en gisement (par exemple) Il est de préférence gyrostabilisi comme on l'expliquera plus loin et les moteurs qui l'entraînent sont de préférence des moteurscouples à entraînement électromagnetique pour éviter la présence d'engrenages dans la transmission du

mouvement.

Des dispositifs de visualisation supplémentaires eits viseur tête-haute' 24 et "visualisation tête basse" 26 sont prévus pour permettre l'observation, par exemple sous forme d'une image de télévision, du champ de visée de la lunette, ainsi que

d'informations diverses, de symboles d'aide au tîr su à la naviga-

tion, etc Ces dispositifs de visualisation sont couplés au cir-

cuit électronique 14 qui leur fournit les images à représenter.

Une arme de tir 28, par exemple un canon monté sur une

tourelle et susceptible de pivoter en site et en gisement par rap-

port à la structure de l'hélicoptère, est également coulée au circuit électronique 14 pour en recevoir des informations sur la direction visée par le dispositif de visée 22 donc, compte tenu 3 de corrections de tir éventuelles, sur la direction de pointage à donner à l'arme Les corrections de tir, fournies par le circuit électronique 14, sont élaborées à partir d'informations diverses, incluant notamment une mesure de distance de la cible par un télémètre à laser 30 (dont l'émetteur laser émet selon l'axe ou parallèlement à l'axe du dispositif de visée 22) , une mesure de la vitesse relative de l'hélicoptère et de la cible (mesurée par la vitesse de poursuite du dispositif de visée 22, ainsi que d'autres informations (vitesse aérodynamique, vitesse par rapport au sol, vitesse du vent, etc) fournies par des capteurs divers 32 montés

sur l'hélicoptère.

Le dispositif de visée 22 peut être ou non placé sur la tourelle de l'arme de tir On considérera ci-après qu'il en 'lst séparé Après qu'une cible ait été repérée au moyen des viseurs de casque (ou de la lunette d'observation 16), l'opérateur décide le

passage en poursuite automatique, le circuit électronique 14 pilo-

tant alors les moteurs d'orientation du dispositif de visée 22 pour maintenir l'image de la cible dans l'axe de celui-ci L'arme de tir 28 suit les mouvements du dispositif de visée, avec un décalage correspondant aux corrections de tir Puis l'opérateur

donne l'ordre de tir.

Le système général de conduite de tir ayant ainsi été décrit, on va préciser les détails de l'invention qui concerne

plus spécialement le dispositif de visée 22 et la partie de cir-

cuit électronique 14 correspondant à la poursuite automatique de

la cible.

La figure 2 montre le schéma d'ensemble du système de

poursuite automatique Toutefois, pour S mplifier la description,

on n'a représenté que les circuits de poursuite en gisement étant

entendu que la poursuite s'effectue à la fois en site et en gise-

ment, de manière indépendante donc avec deux voies de circuit semblables indépendantes pilotant respectivement un moteur

d'orientation en site et un moteur d'orientation en gisement.

Le dispositif de visée 22 comprend un ensemble optique

34 ayant un axe de vise 36 que l'on souhaite diriger en per-

manence vers une cible.

L'ensemble optique 34 est monté à rotation autour de

deux axes, de préférence par l'intermédiaire d'un système à car-

dan; le montage à cardan étant classique, on ne l'a pas représenté pour simplifier la figure, et on a représenté seulement l'axe de rotation en gisement 38 et un moteur 40 d'entralnement autour de cet axe* 38 Le moteur 40 ainsi que le moteur non représenté d'entraînement de l'ensemble optique autour de l'axe de rotation

en site, est de préférence un moteur-couple, agissant sans frot-

tement par action électromagnétique entre un rotor et un stator.

L'ensemble optique 34 du dispositif de visée est de préférence stabilisé par action gyroscopique, c'est à dire que pour l'entraîner en rotation, on n'appliquera pas directement un signal de commande aux moteurs d entrainement mais on appliquera un signal de commande à des gyromètres qui eux-mêmes fourniront

des signaux de commande aux moteurs.

Plus précisément, l'ensemble optique peut porter deux gyromètres ou deux gyromètres intégrateurs, ou encore un gyroscope à deux axes à suspension accordée, ces appareils ayant comme axes sensibles respectivement l'axe de rotation en gisement 38 et un

axe de rotation en site 42 perpendiculaire au plan de la figure.

Sur la figure 2 qui ne décrit qu'une voie de commande d'orientation, on a représenté uniquement un gyromètre intégrateur 44 ayant pour axe sensible l'axe de rotation en gisement Ce gyromètre possède un rotor tournant dans un cadre support, un moteur-couple 46 de commande de rotation du cadre et un capteur

angulaire 48 repérant la rotation du cadre.

Le moteur-couple reçoit des signaux de commande qui font tourner le cadre support, donc l'arbre de sortie du gyromètre, d'un angle repéré par le capteur 48 Le capteur 48 transmet un

signal correspondant à cette rotation, après traitement et ampli-

fication dans un circuit 50, au moteur 40 qui fait tourner l'ensemble optique 34 autour de l'axe de gisement, engendrant ainsi sur le rotor du gyromètre un couple de précession qui équilibre le couple engendré par le moteur-couple 46 Le processus

est le même pour la voie de commande de rotation en site qui com-

porte un asservissement identique Cette stabilisation gyroscopi-

que de l'ensemble optique 34 selon les deux axes permet notamment d'éviter la transmission de vibrations de l'hélicoptère

à l'ensemble optique.

L'orientation de l'axe de visée 36 est repérée par des capteurs angulaires, par exemple des synchrodétecteurs; la référence 52 désigne un tel capteur représenté symboliquement à la

figure 2 Les informations d'orientation sont transmises au cir-

cuit électronique 14 de la figure 1, en vue notamment de commander l'orientation de la lunette d'observation 16 et de l'arme de tir 28. L'ensemble optique 34 comprend divers moyens optiques

qui seront détaillés plus loin, pour recevoir à la fois un rayon-

nement visible et un rayonnement infrarouge dans la bande de 3 à 5 microns environ, selon le même axe de visée 36, et pour séparer ces rayonnements par le moyen de surfaces sélectivement réfléchissantes, afin de diriger et de focaliser ces deux types de rayonnement sur des détecteurs respectifs qui sont un détecteur

infrarouge 54 et un détecteur d'image visible 56.

Le détecteur 54 est du type à quatre quadrants pour per- mettre de repérer le dépointage angulaire d'un point chaud vis à vis de l'axe de visée 36 Les signaux détectés fournissent une

information sur la direction approximative du point chaud et per-

mettent d'indiquer s'il est à gauche ou à droite de l'axe de visée (écart en gisement) ou plus haut ou plus bas (écart en site) Un circuit d'écartomitrie 58 reçoit les signaux des quatre quadrants du détecteur, les traite et les combine pour délivrer des signaux d'icartomitrie sur points chauds permettant d'asservir l'axe de visée de l'ensemble optique 34 sur la direction du point chaud repéré Ce type de détecteur et de circuit d'icartométrie associée est connu et on peut en trouver des exemples dans les brevets français 2 356 152 ou 2 350 010 de la demanderesse Une modulation du rayonnement infrarouge par une grille mobile formée de secteurs transparents et opaques alternés régulièrement ou selon un code, avec une détection synchrone ou un filtrage adapté ou une corrélations permet une amélioration du contraste entre l'image-du point chaud et le fond (notamment en présence de soleil), ainsi que l'élimination des sources de grande dimension (filtrage spatial). Le détecteur 56, recevant uniquement le rayonnement visible, est apte; former une image du champ de visée de l'objectif Il peut Atre constitué par exemple par un tube vidicon ou par une matrice de photodétecteurs (du type à transfert de charges) avec les circuits de lecture associés Il délivre des signaux représentant une image relativement précise du champ de visée, avec la cible dans ce champ; cette image peut être transmise par exemple au dispositif de visualisation tète-basse 26 de la figure l Les signaux issus du détecteur 56 sont en tous cas transmis à un deuxième circuit d'écartométrie 60 qui permet de définir selon deux axes indépendants l'écart de localisation entre l'image de la cible sur le détecteur 56 et une image de référence enregistrée en mémoire dans le circuit d'écartométrie et

représentant la cible centrée dans le champ de visée.

Le deuxième circuit d'écartométrie 60 est plus complexe

que le premier mais beaucoup plus précis Il peut s'agir d'un cir-

cuit d'écartomitrie fonctionnant par contraste: une modification d'une zone contrastée en un endroit fixe traduit un déplacement de l'image et engendre des signaux d'écartométrie destinés à piloter le dispositif de visée 22 de manière à ramener la zone contrastée à sa position initiale Il peut s'agir aussi d'un circuit d'écartométrie fonctionnant par corrélation: au moment ou l'opérateur décide de passer en phase poursuites la cible étant

centrée dans le champ de visée (vu sur le dispositif de visualisa-

tion tête-basse), l'image de ce champ est enregistrée en mmoire comme image de référence et les images ultérieures sont corrtiées avec l'image en mémoire, avec une fonction de corrélation faisant intervenir des décalages latéraux et verticaux de l':mage, afi t de définir des pics de corrélation qui permettent de connaltre le décalage des images ultérieures par rapport i l'image inittale enregistrée Ces décalages constituent un autre couple le sg, d'écartométrie, dits signaux d'écartomktrie en ln A Mière visible, servant à piloter le dispositif de visée 22 de manière à rasener l'image du champ de visée autant que possible en superposttlon avec l'image initiale Le brevet français 1 504 656 du 18 octobre

1966 décrit un tel dispositif de corrélation d'image.

En poursuite automatique, les moteurs d'orientation du dispositif de visée peuvent être commandés soit par le premier couple de signaux d'écartométrie (sur points chauds), soit par le second (sur image visible) En recherche de cible, ce sont des

signaux issus du manche de commande 20, ou issus de capteurs angu-

laires repérant la position de la lunette d'observation 16, ou issus des viseurs de casque, etc, qui servent i commander

l'orientation du dispositif de visée Enfin, en poursuite automta-

tique, au cas o les couples de signaux d'écartométrie devienaent inutilisables pour une raison ou pour une autre (masquage de Xe cible par un obstacle, etc)-on prévoit qu'une mémoire de vitesse

de poursuite 62 fournit des signaux de remplacement pour la com Q-

mande d'orientation du dispositif de visée Cette mémoire enre-

gistre la vitesse de poursuite simplement à partir des courants

appliqués aux moteurs-couples ( 46 par exemple) du système de sta-

bilisation gyroscopique En cas de perte de la cible dans les deux dispositifs d'écartométrie 58 et 60, le dispositif de visée con-

tinue comme si la cible poursuivait son chemin avec la même direc-

tion et la même vitesse qu'au moment o Z elle a été perdue.

Ainsi, on prévoit selon l'invention un circuit 64 de sélection de mode de commande qui reçoit plusieurs couples de signaux de commande et qui en sélectionne un pour le transmettre à

un circuit 66 d'excitation des moteurs-couples du système de sta-

bilisation gyroscopique.

Sur la figure 2, on a représenté une seule connexion d'entrée pour chaque couple de signaux de commande puisqu'on ne

s'intéresse qu'à un axe d'orientation.

Les couples représentés sont respectivement un couple de signaux A pour le mode d'acquisition de la cible; un couple de signaux B d'écartométrie sur points chauds, issu du circuit 58; un couple de signa Lx C d'écartométrie sur image visible, issu du circuit 60,

un couple de signaux D de mémoire de vitesse de pour-

suite;

d'autres couples pourraient être prévus si nécessaire.

Les signaux de commande sélectionnés sortent sur une

sortie S du circuit 64.

Le circuit 64 peut comporter soit de simples interrup-

teurs d'aiguillage d'un couple choisi de signaux de commande, avec une commande manuelle de ces interrupteurs par un opérateur, soit des circuits de choix automatique, par exemple des circuits à seuil détectant une valeur trop faible des signaux de corrélation du circuit d'écartométrie sur image visible ( 60) et imposant alors la transmission de signaux d'écartométrie sur points chauds, ainsi que des circuits à seuil détectant une %valeur trop faible des signaux représentant la présence d'un point chaud et imposant

alors la transmission de signaux D de mémoire de vitesse.

Dans l'ordre, sont transmis prioritairement les signaux A de commande en mode d'acquisition, puis, en mode de poursuite, d'abord les signaux C puis les signaux B si l'&cartomitrie en lumière visible est de qualité insuffisante, puis les signaux D si

l'&cartomitrie infrarouge est également de qualité insuffisante.

Des exemples de constitution d'ensembles optiques 34 vont maintenant être décrits Ces ensembles sont représentés schématiquement avec uniquement les éléments optiques proprement dits, afin de bien faire comprendre la manière dont sont reçus et

séparés les rayonnements visible et infrarouge.

La figure 3 montre un premier exemple dans lequel les rayonnements arrivant centrés autour de l'axe optique 36 sont réfléchis par un premier miroir concave 70 qui les renvoie sur un deuxième miroir convexe 72 Ces deux miroirs forment un ensemble de type Cassegrain transmettant les rayons visibles comme les rayons infrarouges vers un miroir séparateur dichrolque qui peut être constitué par un premier prisme 74 derrière lequel est accolé un second prisme 76, la face commune aux deux prismes étant traitée iour être réfléchissante pour les rayons infrarouges dans la bande des 3 à 5 microns, et transparente pour la lumière visible. Derrière la face arrière du second prisme est placée la surface photosensible du détecteur 56 servant à détecter l'image du champ de visée formée par les miroirs 70 et 72, en lumière

visible uniquement.

Derrière la troisième face du prisme 74 (c'est à dire la face de sortie infrarouge qui n'est ni la face d'entrée ni la face commune aux deux prismes), on a disposé la grille modulatrice 78 qui peut consister en un certain nombre de secteurs alternés transparents et opaques disposés sur un disque en rotation uniforme Le rayonnement infrarouge, séparé en 75 de celui en lumière visible, est focalisé par les miroirs 70 et 72 sur la grille 78; si un point 'chaud" émettant dans l'infrarouge est prisent dans le champ de visée, l'image de ce point chaud sera alternativement découverte et cachée par les secteurs alternés de la grille; par contre, les sources de rayonnement ambiantes (en

présence de soleil, tels des nuages) ne subissent pas de modula-

tion du fait de leur grande étendue.

Une démodulation par détection synchrone, à la fréquence de passage des secteurs alternés améliore donc considérablement le

contraste de la détection des points chauds.

Les rayons infrarouges ayant traversé la grille peuvent être renvoyés par un miroir 80 sur un objectif de reprise 82 qui les focalise à nouveau sur le détecteur infrarouge 54 (cf fig 2) à quatre quadrants combiné avec le circuit d'icartométrie 58 pour fournir des signaux d'icartométrie correspondant à la direction

approximative en site et en gisement du point chaud.

La figure 4 rappelle, à titre indicatif simplement, un tel montage: les signaux issus de chacun des quadrants du détecteur 54 passent chacun individuellement dans un circuit de détection synchrone respectif 84, travaillant à la fréquence de -,mnre des secteurs opaques et transparents de la grille 78 Ces circuits de détection synchrone sont suivis d'amplificateurs 85 et - *_ 'ommateurs 86 et 88 qui font les différences deux à deux des :tgnaz issus de quadrants opposés Les sorties de ces sommateurs 86 et $ 3 so 8 _ appliquées à deux autres sommateurs 90 et 92 qui font respectiveme;t 'a homme et la différence a signaux qu'ils reçoivent et qui fournissent à leur sortie des Slgnaux

d',cartouetrie, l'un en site B et l'autre en gisement B'.

La figure -t un autre mode de réalisation de l'ensemble optique 34 Là encore, jeus es eléments optiques et

les détecteurs sont représentés.

Les rayons visibles et inf-arouges sont reçus par le miroir concave principal 70 qui les -flichit vers le miroir

secondaire convexe 72 (ensemble type Cass egrain) lequel les ren-

voie selon la direction initiale Ces ray, ins renvoy 5 S viennent frapper un séparateur dichroique réalisé a une surface 83 traitée pour réfléchir les rayons visibles et 'aisser passer les rayons infrarouges 3-5 microns Derrière la surfa ce 83 on trouve l'objectif de la grille de modulation tournante 78 et, après reprise 82, le détecteur infrarouge quatre quadrants-5 comme la figure 3 La surface 83 peut d'ailleurs être constituée par un dép 8 t sur une face du disque porteur de la grille de modulation 78. Les rayons visibles sont réfléchis par la surface 83 vers le centre du miroir secondaire 72, et, au niveau de ce centre est placé le détecteur d'image visible 56 sur lequel sont

focalisés les rayons visibles.

On souhaite parfois effectuer en outre une télémétrie par laser, et il est préférable alors qu'un moyen d'émission laser

soit monté sur l'ensemble optique 34 pour émettre dans la direc-

tion de l'axe de visée 36 (selon cet axe ou parallèlement à cet axe) Cependant, le laser lui-même, trop volumineux ne peut être monté sur l'ensemble orientable 34 et on prévoit donc un laser fixe et des miroirs de renvoi montés sur l'ensemble 34 et placés de telle manière que le rayon laser soit toujours renvoyé dans la direction de J'axe de visée 36, quelle que soit l'orientation de l'ensemble 34 La partie réception du télémètre laser peut se

situer sur l'ensemble optique 34 ou ailleurs.

La figure 6 montre une réalisation dans laquelle

l'ensemble optique 34 porte, comme moyen d'émisson laser, plu-

sieurs mirols de renvoi, l'illuminateur laser proprement dit, 86, étant fixe et pouvant se trouver déporté Unr premier miroir i,

solidaire d'un support mobile en rotation autour de i'axe de rota-

tion en site 42, renvoie le faisceau lascr vers un deuxième miroir M 2, puis un troisième miroir M 3, solidaires du même support Le faisceau reçupar M 3 est dirigé vers un quatrième miroir M 4 monté sur l'ensemble optique 34 lui-même qui est mobile en rotation autour de l'axe de rotation en gisement 38 Le faisceau laser sort parallèlement à l'axe de visée 36 quelle que soit l'orientation de celui-ci en site et en gisement, du fait notamment qre les miroirs M 1, M 3 et M 4 sont placés de manière à renvoyer le faesceau soit

sur l'axe de rotation en site, soit sur l'axe de rotation en gise-

ment. Les éléments optiques décrits en référence auy fl Eur-e

et 5 n'ont pas été dessinés sur la figure 6.

Les impulsions de faisceau laser émises et réfléchier par la cible peuvent être recueillies par une cellule de détection distincte du dispositif de visée Mais on peut aussi prévoir que l'ensemble optique 34 peut recevoir, outre les rayonnements visible et infrarouge lointain, le rayon laser (longueur d'onde de préférence 1,06 micron). Les figures 7 et 8 montrent deux exemples de réalisation d'ensembles optiques 34 qui incorporent une réception de rayon laser à 1,06 micron pour la télémétrie La -voie d'émission laser, qui peut correspondre à la réalisation de la figure 6, n'est pas

représentée.

La figure 7 correspond à une modification de la figure 3 On y retrouve sans changement le double réflecteur Cassegrain , 72, le prisme 74 dont la face arrière est traitée réfléchissante pour les rayons infrarouges lointains et transparente pour le visible et le rayonnement laser à 1,06 micron On retrouve également la même voie de traitement des rayons irfr Arro >ges 3-5 microns (grille de modulation 78, miroir de renvoi 80, objectif de reprise 82 et détecteur quatre quadrants 54). La différence avec le figure 3 se situe en arrière du prisme 74 i la figure t un second prisme 88 est accolé au prisme 74 Les rayons visibles et laser traversent ce prisme, atteignent une face arrière, inclinée à 90 ' par rapport à la face commune aux prismes 74 et 88 Cette face arrière est elle mime une

face commune au deuxième prisme 88 et; un troisième prisme 90.

Elle est traitée dichrolque pour réfléchir les rayons laser à 1,06 micron, et pour laisser passer les rayons de lumière visible Le rayonnement laser sort donc par un deuxième prisme sans traverser le troisième et il est focalisé par un objectif de reprise 92 sur une cellule de détection 94 du télémètre Les rayons visibles, eux, traversent le troisième prisme 90, et sont focalisés par un objectif de reprise 96 sur une surface photosensible 56 comme à la

figure 3.

Ainsi, le même ensemble optique 34 reçoit et sépare

trois types de rayonnement utiles au système de conduite de tir.

La figure 8 montre de la même manière une variante qui s'inspire de la figure 5 à laquelle on a rajouté un dispositif de séparation du rayonnement laser à 1,06 micron A cet effet, on a simplement intercalé, entre la surface semi-réfléchissante 83 de la figure 5 et la surface photosensible 56, deux prismes accolés 98, 100, dont la face commune est traitée dichro Ique pour être transparente à la lumière visible et réfléchissante pour le rayon laser Les rayons réfléchis par cette face commune viennent

frapper une cellule de détection 102 du télémètre.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Système de conduite de tir comprenant un dispositif de visée ( 22) orientable selon deux axes indépendants par des moteurs d'orientation, et un circuit électronique ( 14) associé au dispositif de visée pour commander les moteurs de manière à orienter en permanence le dispositif de visée en direction d'une cible ( 18), caractérisé par le fait que le dispositif de visée comprend un premier moyen optique ( 70, 72) pour recevoir et transmettre simultanément, selon un même axe optique de visée ( 36), un rayonnement infrarouge de longueur d'onde d'environ 3 à 5 microns et un rayonnement visible, issus de la cible, et un deuxième moyen optique ( 74, 76) pour séparer ces rayonnements et les diriger respectivement sur un détecteur ( 54) sensible au rayonnement infrarouge et sur un détecteur d'image ( 56) sensible à la lumière visible, et par le fait que le circuit électronique associé ( 14) comprend un premier circuit d'écartomitrie ( 58) recevant les signaux issus du détecteur sensible au rayonnement infrarouge et délivtant deux signaux d'icartomètrie dits 'signaux d'écartomitrie sur points chauds", un second circuit d'icartométrie ( 60) recevant les signaux issus du détecteur d'image et délivrant deux signaux d'écartomètrie dits "signaux d'écartométrie en lumière visible", et un circuit ( 64) de sélection de mode de commande recevant une pluralité de couples de signaux de commande d'orientation, parmi lesquels les deux couples de signaux d'icartométrie, et transmettant aux moteurs

d'orientation un couple choisi de signaux de commande.

2 Système de conduite de tir selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier moyen optique comprend un double miroir catadioptrique Cassegrain, que le deuxième moyen optique comprend un séparateur dichroïque ( 75) transparent pour l'un des deux rayonnements visible et infrarouge et réfléchissant pour l'autre, le détecteur infrarouge et le détecteur d'image

étant situés respectivement de part et d'autre de cette surface.

3 Système de conduite de tir selon l'une des reven-

dications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'une grille de modula-

tion tournante ( 78) est interposée entre le deuxième moyen optique et le détecteur infrarouge pour faire subir une modulation à fréquence connue au rayonnement reçu par ce détecteur.

4 Système de conduite de tir selon l'une des reven-

dications 1 à 3 caractérisé par le fait que le dispositif de visée comporte un troisième moyen optique ( 88 90) apte à séparer des rayonnements visible et infrarouge, un rayonnement laser de longueur d'onde différente des rayonnements visible et infrarouge à 3 à 5 microns, et à diriger ce rayonnement laser sur une cellule de détection ( 94) en vue de permettre une télémétrie par laser à

partir du même dispositif de visée.

Système de conduite de tir selon l'une des reven- dications 1 à 4 caractérisé par le fait que le dispositif de visée comporte en outre un moyen d'émission laser émettant dans la

direction de l'axe optique de visée.

6 Système de conduite de tir selon l'une des reven-

dications 1 à 5 caractérisé par le fait que le système comprend un viseur de casque ou une lunette d'observation commadée par des moteurs d'orientation, des capteurs angulaires d'orientation de la lunette ou du viseur de casque étant prévus et couplés au circuit de sélection ( 64) pour fournir à celui-ci un couple de signaux de commande permettant l'orientation du dispositif de visée à partir

de la lunette ou du viseur de casque.

7 Système de conduite de tir selon l'une des reven-

dications 1 à 6 caractérisé par le fait que le dispositif de visée porte un système de stabilisation gyroscopique ( 44) sensible aux déplacements selon les deux axes d'orientation du dispositif et comprenant des moteurscouples ( 46) et des capteurs angulaires ( 48), les moteurs-couples recevant les signaux de commande issus du circuit de sélection et les capteurs angulaires fournissant des

signaux d'actionnement des moteurs d'orientation ( 40) du disposi-

tif de visée.

8 Système de conduite de tir selon la revendication 7

caractérisé par le fait que le système de stabilisation gyroscopi-

que porté par le dispositif de visée comprend deux gyromètres ( 44).

9 Système de conduite de tir selon l'une des reven-

dications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il est prévu un cir-

cuit ( 62) de mise en mémoire des vitesses de déplacement angulaire du dispositif de visée, ce circuit recevant i cet effet les signaux de commande issus du circuit logique de sélection, et

fournissant i ce dernier un couple de signaux de commande, le cir-

cuit de sélection transmettant ce dernier couple de signaux en cas

de disparition de signaux d'écartomitrie de qualité satisfaisante.

10 Système de conduite de tir selon l'une des reven-

dications 1 à 9, caractérisé par le fait que le détecteur ( 54) sensible au rayonnement infrarouge est un détecteur i quatre quadrants.

11 Système de conduite de tir selon l'une des reven-

dications 1 à 10 caractérisé par le fait que le détecteur d'image visible ( 56) est une matrice de photodétecteurs et que le circuit d'écartométrie associé comporte un circuit de corrélation d'images.