FR2524177A1 - Procede et dispositif pour fournir a partir de donnees memorisees une image dynamique d'une surface, telle que le sol, vue d'un point d'observation mobile - Google Patents

Abstract

UN SYSTEME DE PRESENTATION D'UNE IMAGE SYNTHETIQUE DU TERRAIN SURVOLE PAR UN AERONEF COMPREND UNE MEMOIRE DE MASSE 22 DANS LAQUELLE SONT STOCKEES LES INFORMATIONS NUMERIQUES RELATIVES A LA TOPOGRAPHIE DE CE TERRAIN. EN FONCTION DES PARAMETRES INERTIELS DE L'AERONEF, DES BLOCS DE DONNEES ISSUS DE LA MEMOIRE DE MASSE SONT CHARGES AVEC UNE PERIODICITE DE RENOUVELLEMENT DANS DEUX MEMOIRES DE TRAVAIL 34, 35 FONCTIONNANT ALTERNATIVEMENT EN INSCRIPTION ET EN LECTURE. LES INFORMATIONS DE CES MEMOIRES SONT EXPLOITEES A UNE FREQUENCE DE REACTUALISATION PLUS ELEVEE QUE LA FREQUENCE DE RENOUVELLEMENT POUR CALCULER, EN FONCTION DE LA POSITION INSTANTANEE DE L'AERONEF ET DE SON ATTITUDE, LE SITE ET LE GISEMENT DES POINTS DU TERRAIN DANS UN CONE DE VISEE A PARTIR DE L'AERONEF. CES DONNEES SONT VISUALISEES SUR L'ECRAN D'UN TUBE CATHODIQUE 25 PAR DES TIRETS HORIZONTAUX APRES ELIMINATION DES POINTS CORRESPONDANT AUX VUES CACHEES.

Description

Procédé et dispositif pour fournir à partir de données mémorisées une image dynamique d'une surface, telle que le sol, vue d'un point d'observation mobile.

La présente invention est relative à un système de visualisation d'une image à partir de signaux porteurs d'informations et notamment de données enregistrées dans une mémoire. Elle vise notamment la représcntation d'une surface à partir de ces informations, telle qu'elle pourrait être vue d'un point d'observation mobile par rapport à cette surface.

Une application typique de l'invention consiste à présenter au pilote d'un avion d'armes une image du sol tel qu'il peut être vu de l'avion lorsque la visibilité le permet.

Cette image est obtenue à partir, d'une part, de données topographiques transmises sous forme de signaux et, d'autre part, de mesures relatives au vpl de l'avion, en ce qui concerne non seulement sa position géographique et son altitude définies par trois coordonnées dans l'espace, mais également son attitude telle qu'elle peut être définie, par exemple par les trois angles de roulis, de tangage et de lacet. Les données topographiques relatives au terrain survolé par l'avion peuvent résulter de relevés cartographiques préalables.La position de chaque point d'un réseau à la surface du sol est alors repérée, dans un système de coordonnées triaxial et mémorisée sous forme de signaux qui: peuvent être enregistrés électroniquement dans une mémoire emporte par l'avion. Les données de caractère topographique relatives à une portion de sol située dans un angle solide ayant l'avion pour sommet peuvent alors être extraites de la masse des informations enregistrées pour l'ensemble du territoire intéressant la mission de l'avion, en fonction des paramètres inertiels de celui-ci.

Elles sont traitées pour fournir une image électronique de la portion de terrain à laquelle elles correspondent.

Cette image peut être alors présentée sur un écran de visualisation.

L'invention vise un procédé et un dispositif pour l'obtention de telles représentations synthétiques de l'image d'une surface, vue à partir d'un point d'observation dont la position est repérée par rapport à cette surface.

Elle vise notamment à permettre l'évolution d'une telle présentation lorsque le point d'observation se déplace par rapport à la surface présentée. Elle vise en outre, de préférence, à adapter une telle présentation dynamique de l'image en fonction non-seulement de la position c,-éo- graphique de l'observateur par rapport à ladite surface mais également de son attitude, telle qu'elle peut être notamment définie par sa direction de visée et l'angle d'observation autour de l'axe de visée.

C'est en outre un but essentiel de l'invention que de réaliser un tel objectif à l'aide d'un système embarquable à bord d'un véhicule et notamment d'un véhicule aérien et de permettre l'adaptation de la présentation aux évolutions du point d'observation en temps réel.

Selon un premier aspect, l'invention vise un procédé de présentation à bord d'un aéronef en vol d'une image d'une portion du terrain survolé tel que vue de l'aéronef à partir de données enregistrées de sa topographie. A cet effet, on détermine les valeurs d'un angle dit de site or es points sëlectionnës du terrain dans un plan passant par la verticale du point d'observation et correspondant à une valeur de gisement donnée; on répète cette opération pour une pluralité de valeurs de gisement dans le champ d'observation du terrain à partir de l'aéronef; on relève les valeurs de site et dè gisement des points considérés en ne conservant pour chaque valeur de gisement que les valeurs de site qui vont en croissant lorsqu'on scrute ces points en s'éloignant de la verticale du point d'observation pour présenter une image de la portion de terrain contenant ces points.

On effectue de préférence cette présentation à l'aide d'un tube cathodique à balayage qui est excité au cours du balayage de chacune de ses lignes à partir d'une lecture des valeurs de site relevées pour une valeur de gisement correspondante. Ainsi, pour obtenir une image en perspective sur un écran avec des valeurs de site dans le sens vertical et des valeurs de gisement dans le sens horizontal, on dispose le tube cathodique de façon à ce que le balayage des lignes soit vertical. On prévoit en outre de faire tourner la trame de balayage de l'image en fonction du roulis de l'aéronef.

Grâce à la rétention des seuls points dont le site varie uniformément dans un sens lorsqu'on scrute les valeurs obtenues pour une valeur de gisement déterminée, on élimine de la présentation obtenue tous les points qui correspondent à des vues cachées à l'observateur situé dans l'aéronef.

Chaque image est déterminée par un ensemble de points dont les coordonnées sur l'écran correspondent aux valeurs de site et de gisement résultant de la projection conique des points du terrain contenus dans le champ d'observation à un instant donné. Elle est présentée en synchronisme par le dispositif de visualisation à une fréquence relativement élevée. L'image présentée est réactualisée à cette fréquence en fonction des variations de la position et de l'attitude de l'aéronef par rapport au terrain. En effet, la zone de terrain présente dans le champ de vision varie d'une image à la suivante. Cette adaptation s'effectue en réponse aux capteurs de paramètres inertiels dont est équipé l'aéronef.

Afin de permettre 1' utilisation du système sur des superficies relativement importantes telles que celles qui peuvent intéresser la mission d'un avion d'armes par exemple, on prévoit d'utiliser une mémoire de masse de grande capacité pour stocker un fichier de l'ensemble du terrain à survoler. En raison du volume de cette mémoire de masse, au lieu d'effectuer la réactualisation de chaque image directement à partir des données emmagasinées dans la mémoire de masse, on préfère utiliser une ou de préférence plusieurs mémoires-tampons (ou mémoires de travail) dont le contenu est périodiquement renouvelé.Chaque mémoiretampon est chargée en extrayant de la mémoire de masse des données correspondant à une zone d'évolution prévisible de l'avion pendant la période de renouvellement respective.A cet effet, une sélection à l'intérieur de la mémoire de masse est effectuée en réponse aux paramètres inertiels de l'avion. On peut avantageusement extraire les informations de la mémoire de masse par blocs élémen- taires ou "blocs de terrain". Le nombre et la localisation de ces blocs pour le chargement d'une mémoire de travail au début d'une période de renouvellement sont alors choisis en fonction de la position, mais aussi, de la vitesse et de l'accélération de l'avion.

Selon une forme de réalisation, on stocke en mémoire de masse les données topographiques brutes constituées par les coordonnées spatiales d'un réseau de points à la surface du terrain. Pour chaque assemblage de blocs de terrain extrait de la mémoire, on détermine les paramètres de facettes planes triangulaires à l'intérieur de chaque maille du réseau. Ces paramètres sont chargés en correspondance des coordonnées des noeuds de ce réseau dans la mémoire de travail. Ainsi, la détermination des para mètres de site et de gisement de chaque point de l'image à visualiser s'effectue à partir d'une surface constituée d'une juxtaposition de facettes réalisant une approximation de la forme du terrain, dont les paramètres sont emmagasinés dans la mémoire de travail.

L'invention vise également un dispositif permettant de présenter l'image d'une surface telle que vue d'un point d'observation à partir de données enregistrées définissant la topographie de cette surface dans un repère dans lequel sont référencées la position du point d'observation et l"attitude" d'un observateur fictif en ce point.

Il comprend des moyens opératoires, en fonction de mesures des paramètres du mouvement de cet observateur, pour déterminer à des instants successifs des paramètres angulaires des points constitutifs d'une représentation de la surface dans le champ de vision et permettant de réactualiser cette image en temps réel au fur et à mesure de l'évolution de l'observateur par rapport à ladite surface. Ces moyens sont adaptés pour déterminer à chaque position successive de l'observateur, les profils d'intersection de la surface par une série de plans de scrutation passant par un axe commun au point d'observation, chacun de ces plans étant, repéré par un angle par rap
Dort à une direction de référerce.Dans chacun de ces plans, lesdits moyens sont propres à déterminer l'angle de visée, mesuré à partir de l'axe commun de points ou échantillons successifs dudit profil à des distances croissantes de cet axe. Des moyens sont prévus pour ne retenir parmi les points ou échantillons relevés dans chaque plan que ceux qui déterminent une suite d'anales de visée croissante lorsqu'on parcourt lc profil dans l'ordre des éloignements croissants par rapport audit axe commun. Des moyens de visualisation sont prévus dans lesquels chaque échantillon ect représenté dans un système de coordonnées angulaires définissant les plans de scrutation d'une part et les angles de visée respectifs des échantillons d'autre part.

L'invention vise diverses formes de réalisation d'un tel dispositif, notamment en vue de son application à la présentation à bord d'un aéronef de l'image d'un terrain survolé et dont les coordonnées sont emmagasinées dans une mémoire embarquée.

Les explications et la description d'exemples de réalisation non limitatifs qui suivent sont données en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure l représente, en plan, un avion volant audessus d'un terrain en relief - la figure 2 est un schéma synoptique par blocs de la constitution d'une installation selon l'invention ;; - la figure 3 illustre le mode d'approximation de la forme du terrain survolé à partir des données mémorisées concernant la topographie de ce terrain - la figure 4 est une vue dans l'espace représentant un champ de visée du terrain à partir de l'avion de la figure 1 - la figure 5 est une représentation dans l'espace de la section du terrain par un plan vertical passant par le point d'observation - la figure 6 illustre schématiquement la constitution d'une mémoire de visualisation - la figure 7 représente schématiquement le dispositif de visualisation de la figure 2 - la figure 8 illustre le type d'image susceptible d'etre obtenue par la mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 9, formée des figures 9A et 9B, est un or ganigramme de la réactualisation d'images.

- la figure 10 illustre le trièdre de visée de l'avion.

Un avion 10 équipé d'une installation selon l'invention se déplace au-dessus d'un terrain 12 dont le relief a été représenté (figure 1) par des courbes de niveau 14 selon une technique de représentation planimétrique bien connue en cartographie. L'avion est équipé de systèmes de navigation inertiellequi permettent à tout moment de déterminer la position dans l'espace. de son centre de gravité G. Cette position est déterminée par trois coordonnées par rapport à un repère d'axe Oxyz, solidaire de la surface du sol 12 survolé. Associé à l'avion 10 est également un trièdre or
thonormé GX, GY, Gz. L'axe GX est aligné avec l'axe du fuselage de l'avion. L'axe GY lui est perpendiculaire dans le plan de la voilure. L'axe GZ est perpendiculaire au plan de la voilure.

Les angles des axes du trièdre GXYZ par rapport à ceux du trièdre Oxyz permettent de définir à tout instant llal- titude de l'avion 10.

On définit un viseur circulaire virtuel 16 (figure 4) que détermine à l'avant A de l'avion 10, un cône de vision 122 correspondant au champ de vision souhaité.

Ce cone de vision 122 est orientable par rapport à l'avion dans un déplacement exclusivement défini par une rotation de centre A et d'axe perpendiculaire au plan (GX, GZ).

L'orientation du cne de vision 122 dans ce plan est repérée par l'axe VIS qui èst l'axe de visée. Le trièdre de référence du cône de vision est défini par, outre le vecteur VIS, le vecteur YA, qui est constamment horizontal et perpendiculaire à V < S, et le vecteur WIS perpendiculaire à VIS et YS dans le sens direct.Selon cette convention, le vecteur YA reste horizontal, même lorsque l'angle de roulis de l'avion n'est pas nul
En fonction de l'orientation du viseur, l'instailesion de visualisation selon l'invention permet de faire apparaitre sur un écran dans 11 avion, par exemple un écran cathodique, une vue du terrain survolé comprise dans le cHamp conique 122, d'axe VIS et s'appuyant sur le cercle de viseur 16.

Conformément à la technique ici décrite, la visualisation obtenue ne résulte pas directement d'une perception, visuelle ou par instruments, du relief de la portion du terrain 12 dans ce champ. Elle résulte au contraire d'une représentation synthétique de cette portion de terrain à partir de données mémorisées à l'avance, sur la base de données cartographiques. Ainsi, un avion d'armes équipé de l'installation selon l'invention est chargé, avant son départ en mission, a l'aide d'une base de données mémorisées sous une forme numérique dans une mémoire de masse. Cette base de données rassemble des informations caractéristiques d'un territoire destiné à être survolé par l'avion au cours de sa mission.A partir de ces données, l'installation selon l'invention élabore une image visible sur l'écran précédemment mentionné d'une zone de terrain que le pilote sait etre en train de survoler, en l'absence de toute indication visuelle (temps de brouillard, vol de nuit, etc.), sur la base des données de position, d'attitude et de aouve- Lient fournies par le systèrae de navication inertielle.

Au fur et à mesure que la position de l'avion se modifie en fonction de sa vitesse et que son attitude éventuel le- ment varié également sous l'effet de changements d'angles de tangage, lacet et roulis, la vision du terrain survolé dans le cône de vision 122 se modifie. L'installation adapte la présentation sur l'écran de l'image synthétique produite à partir des données mémorisées en fonction de ces variations de position et d'attitude.

L'ensemble de l'installation embarquée à bord de l'avion 10 est représentée schématiquement à la figure 2. D'une manière très générale, elle comprend une mémoire de masse 20 dans laquelle est emmagasiné un fichier de données topographiques brutes du territoire devant être survolé par l'avion, un tube cathodique 25 sur l'écran 26 duquel est visualisée l'image synthétique présentée et des circuits de traitement permettant l'élaboration de cette image ge à partir des données mémorisées dans le fichier 20.

Ces derniers circuits comprennent essentiellement deux sous-ensembles. Un premier sous-ensemble 30 est destiné à extraire de la mémoire de masse 20 des informations sélec tionnéesconcernant une zone dans laquelle évolue l'avion parmi l'ensemble des données topographiques mémorisées.

L'extraction de cette zone et son renouvellement sont effectués à une vitesse relativement faible par exemple sur une période de une a vingt secondes, pour perraettre un temps de recherche suffisant dans la mémoire de masse et une première adaptation des données recueillies dans cette mémoire en vue de leur exploitation rapide au cours du processus de visualisation proprement dit. Ce dernier est mis en oeuvre par un deuxième sous-ensemble de circuits 50 qui détermine les paramètres de l'image à présenter et les réactualise à une fréquence relativement élevée, suffisante pour le confort visuel, par exemple 50 ou 75 fois par seconde, en fonction des mesures de paramètres inertiels (position et attitude) de l'avion.

L'installation de la figure 2 est complétée par une unité de gestion générale 100 qui assure, à partir de la réception des paramètres propres de l'avion (coordonnées éo- zJra?niques, angles d'attitude, vitesse, acceleration), sur son canal d'entrée 102, les onctions suivantes : - recherche et renouvellement de la zone survolée à partir des données de la mémoire de masse - réactualisation des paramètres de l'image présente en fonction de l'évolution de l'avion - synchronisation de la visualisation de l'image avec le calcul de ses paramètres.

La mémoire de masse 20 comprend, d'une part, une unite de mémoire propreL.0ent dite 22 de treks crosse capacité, et d'un dispositif de gestion ie fichier 24.

La mémoire 22 peut etre, par exemple, constituée par un enregistreur magnétique. Les données concernant le relief du territoire à survoler au cours de la mission de l'avion sont constituées par les coordonnées sous forme numérique des noeuds d'un quadrillage horizontal et la mesure de l'altitude de chaque point du terrain à la verticale d'un noeud de ce quadrillage. En se référant à la figure 1, la projection horizontale du terrain 12 est découpée par un réseau de lignes orthogonales 13 et 15, dont chaque noeud d'intersection peut être repéré par ses coordonnées horizontales ou géographiques qui constituent l'adresse d'une position correspondant à ce noeud dans la mémoire. L'altitude du terrain au noeud 17 est mémoire sée a' cette adresse.

Les données enregistrées dans la mémoire 22 sont classées en blocs correspondant chacun à une portion de surface constante. En outre, le premier bloc de données de la mémoire joue le rôle d'un répertoire. Chaque bloc de terrain y est référencé par l'adresse d'une position de mémoire respective dans laquelle est inscrite l'adresse dans le reste de la mémoire du point origine de ce bloc.

La lecture de ce premier bloc fournit en début d'opération à l'unité de gestion 100 la nomenclature des blocs de terrain mis en mémoire.

La finesse du quadrillage 13, 15 est choisie en fonction de la résolution cherchée dans la présentation de l'ima se. La taille de chaque bloc est déterminée en fonction des capacités d'évolution de l'avion et des données opérationnelles.

A la mémoire de masse 22 proprement dite constituant un fichier de blocs de terrain, répertoriés en fonction de leur situation géographique, est associé un circuit de gestion de fichier 24. Celui-ci est relié à la mémoire de masse par une liaison 28 et assure l'adressage de cette mémoire en fonction der indications qui lui sont transmises par l'unité de gestion générale 100 sur son entrée 29. La mémoire de masse 22, délivre sur sa sortie 27, connectée à l'entrée du sous-ensemble 30, les données correspondant aux blocs de terrains ainsi désignés par l'organe de gestion générale 100.

Pour une position et une attitude données de l'avion, au début d'une période de renouvellement, l'unité de gestion 100 commande l'extraction de la mémoire de masse 20 et l'assemblage par les circuits 30 de plusieurs blocs de terrain tels que représentés par les carrés 102 de la figure 1. Le nombre et la localisation de ces blocs de terrain 102 sont fonction du domaine d'évolution prévisible de l'avion pendant cette période tel qu'il résulte des paramètres inertiels de celui-ci.

Ainsi, par exemple, si la vitesse de l'avion 10 est grande (figure 1) dans la direction de l'axe de visée VIS, la profondeur de la zone à visualiser pendant la période de renouvellement doit être plus grande que si cette vitesse est relativement réduite. De même, si la vitesse de l'avion dans la direction VIS est élevée, le rayon minimal de virage a partir de sa trajectoire initiale sera normalement plus grand que si sa vitesse est faible En conséquence, l'organe de ge > - < i.,n gestion 100 peat. t par exemple, provoquer l'extraction de bloc de terrai 102 couvrant une zone plus étende en largeur mais moins profonde si la vitesse de l'avion est faible que si sa vitesse est grande.

Sur la figure 1, on a représenté par les lignes 111 et 112 les limites latérales du champ de vision de l'avion au début d'une période de renouvellement de part et d'autre de la projection de l'axe de visée VS. On a représenté en 107 et 108 les trajectoires des virages les plus serrés qu'il puisse effectuer, compte tenu de sa vitesse, de part et d'autre de la direction de visée VIS.

On a représenté, en 105 et 106, les limites latérales de son champ de vision en fin de période de renouvellement lorsqu'il parcourt la trajectoire 107, et en 109 et 110 ces memes limites lorsqu'il a parcouru la trajectoire 108. Ces champs sont limités en profondeur par des arcs de cercles (113) représentant la portée de vision.

Ainsi, en fonction des paramètres inertiels de l'avion, l'unité de gestion générale 100 permet la réunion de blocs de terrain 102 englobant la surface visible depuis une quelconque des positions possibles de l'avion pendant la durée d'une période de renouvellement.

Ces données sont transmises au moyen d'une interface non représentée à l'entrée 31 d'une unité de calcul de paramètres de facettes 32 commandée par l'unité 100 par une de ses entrées 33. Cette unité qui fait partie du sous ensemble 30 effectue la transposition des données dans un système de coordonnées commun déterminé par les paramètres inertiels de l'avion au début de la période de renouvellement.

A partir de ces données, l'unité 32 alimente alternativement deux mémoires de travail 34 et 35 pendant des périodes de renouvellement successives. Ces mémoires sont reliées respectivement aux sorties 36 et 37 de l'unité de calcul de paramètres 32. Leurs sorties 38 et 39 sont respectivement connectées aux entrées 51 et 52 d'une unité de lecture 54 dans le sous-ensemble de traitement 50.

L'unité de lecture 54 est placée, par son entrée 55, sous la cdmmande de l'unité de calcul 32, de façon à lire les données présentes en mémoire de travail 35 lorsque la mémoire de travail 34 est en cours de chargement pendant une période de renouvellement et vice versa pendant la période suivante. Ainsi, les mémoires 34 et 35 jouent le rôle de tampons à fonctionnement alternatif selon un processus connu.

Les données de blocs de terrains issues de la mémoire 22 ne sont pas transmises à l'état brut dans les mémoires 34 et 35 par l'unité 32. Elles sont, au contraire, traitées de manière à faire entrer dans chacune de ces mémoires des données caractéristiques non pas seulement du réseau de points répartis à la surface de la zone de terrain considérée, mais également d'une représentation approximative de cette surface elle-même.

Si l'on se réfère à la figure 3, on a représenté dans le plan horizontal 120, les noeuds 17-1, 17-2, 17-3 et 17-4 d'une maille carrée du quadrillage réalisé par les ensembles de lignes 13 et 15 sur la projection horizontale du sol. A la verticale de chacun de ces noeuds , on a représenté les points 18-1, 18-2, 18-3, 18-4 du terrain.

On considère le quadrilatère gauche constitué par les quatre sommets d'une maille, 18-1 à 18-4 dont les coordonnées ont été extraites de la mémoire de masse 20. On peut tracer la diagonale 19 reliant les points 18-1 à 18-3 pour délimiter deux facettes planes, respectivement 19-1 définie par les points 18-1, 18-2, 18-3, et 19-2 définie par les points 18-1, 18-3 et 18-4. Pour chaque maille du réseau corresponant à un groupe de blocs de terrain 102 extraits de la mémoire de masse on peut déterminer ainsi une facette telle que 19-1, ou facette impaire, et que l'on a hachurée dans la représentation de la figure 3, et une facette telle que 19-2, ou facette paire, et que l'on a laissée en blanc sur cette figure. Toutes les diagonales limitant les facettes se projettent dans le plan 120 parallèlement à une direction unique.Oxyz étant le trièdre orthonormé lié au terrain, les lignes 15 étant parallèles à Ox tandis que les lignes du quadrillage 13 sont parallèles à Oy. Chaque noeud 18-i peut etre caractérisé par ses coordonnées respectives xi, y. et z dans le repère terrestre translaté au point 17-1.

A partir des coordonnées des points 18-1, 18-2 et 18-3, on peut déterminer les coefficients a, ss, y, du plan de la facette 19-1. Tout point de coordonnée (xyz) de cette facette vérifie l'équation (1) z = 1 X + Si Y + avec X1 < x 4X2 Y1 < Y XY3 x - x1 Y - Yl et #1 =
d z -Z2 et
d Y1 Z1-
Un calcul analogue peut être effectué pour déterminer les coefficients a2, 82 et y2 de la facette l9-2,
La surface 115 formée par les assemblages de facettes telles que 19-1, 19-2 pour l'ensemble des blocs de terrains fournit une approximation de la surface réelle de ce terrain à partir de laquelle une opération de projection conique depuis le point A à l'avant de l'avion 10 peut être opérée.

L'unité de calcul de paramètres de facettes 32 constituée sur la base d'un microprocesseur, effectue ainsi la détermination des paramètres a, ss, y définissant chaque facette et les nnoires de travail 34 et 35 sont organisées de façon à mémoriser ces coefficients . Les six coefficients de chaque couple de facettes 19-1, 19-2 associé à un noeud 18-1 sont mémorisés dans une position de mémoirematricielle 34 ou 35 dont l'adresse correspond aux coordonnées (xl,yl) du noeud 18-1.

Une fois ces données mises en mémoire 34 pour la zone d'évolution prévisible de l'avion au cours d'une période de renouvellement, elles restent disponibles pour le dispositif de lecture 54 pendant toute cette période de renouvellement. Pendant ce temps, le système de gestion et d'extraction de fichier assure la mise à jour de la mémoire 35 en vue de la période de renouvellement suivante.

L'exploitation du contenu des mer.ires de travail 34 et 35 s'effectue en tenant compte du champ de vision fictif tel que délimité par les lignes 111, 112 et 113, par exemple, sur la figure 1. Dans le plan horizontal 120 (figure 4) sur lequel est effectuée la projection planimétrique du terrain survolé, ces lignes correspondent à la projection verticale du cône de vision 122 de sommet A s'appuyant sur le cercle 16 défini prceni.ent. os les points du terrain à visualiser contenus dans le champ de vision 122 sont également compris dans un dièdre d'arete Aa où a est la projection verticale de A sur le plan 120, délimité par deux plans verticaux de traces lii et 11L tangents a 'e?jr::r i23 ce projec- tion dans le plan 123 du.cercle 16. b'ôrentation ce 9 dièdre d'angle d'ouverture 20max est définie par la direction de son plan bis secteur représentée par le vecteur 114, projection horizontale du vecteur de visse Les . Les paramètres peuvent être déterminés à chaque instant en fonction des paramètres de l'avion. Pendant la période de réactualisation d'une image du terrain, par exemple 20 millisecondes pour une fréquence de visualisation ou d'affichage de 50 hertz, seules seront interrogées les données mises en mémoire de travail 34 ou 35 qui correspondent à des points dont les projections dans le plan 120 sont comprises dans le secteur délimité par les droites 111 et 112 tangentes à l'ellipse 123 et à l'intérieur des limites de visualisation en distance.

au début de chaque cycle de réactualisation, la détermination de la position des droites 111 et 112 est effectuée par le dispositif de calcul des points initiaux 55 placé par son entrée 56 sous la commande de l'unité de gestion 100. Ce dispositif commande l'entrée 57 d'un opérateur 58 qui effectue un calcul rapide des points caractéristiques de l'image en coordonnées écran. Cet cpérateur rapide 58 est relié par une liaison bidirectionnelle 60 au dispositif de lecture 54 pour interroger successivement le contenu des mémoires de travail 34 ou 35 aux adresses correspondant aux zones comprises dans l'intervalle angulaire 111, 112 selon un processus qui sera décrit ci-après. La représentation numérisée de chaque image calculée à partir de ces données est transmise de la sortie 62 de l'opérateur 58 à l'entrée 63 d'une mémoire de visualisation 64.

La mémoire 64 est une mémoire vive numérique assimilable à une matrice organisée en angles de site et en angles de gisement tels que définis ci-après. A sa sortie 69 est branché un circuit de lecture 66 propre R commander par une sortie 70 l'excitation du faisceau électronique du tube cathodique 25 en fonction du contenu de la moire 64. Ce circuit 66 est contrôlé sur son entrée 68 par l'unité de gestion 100 pour la synchronisation du balayage de la trame de l'image avec le rythme de fonctionnenent de I' 03- rateur rapide de calcul 58 et de lecture de la mémoire 64.

Un circuit 75 commandé en 76 par l'unité de gestion 100 produit sur ses sorties 71 et 72 les tensions de dé flexion des plaques YY et XX du tube 25, respectivement.

L'ensemble des circuits du sous-ensemble 50 est réalisé en technique câblée de façon à permettre une grande rapidité de fonctionnement. En effet, si la fréquence de balayage du tube cathodique est de 50 hertz (durée d'une trame), le renouvellement du contenu de la mémoire de visualisation 64 est également de 50 hertz. Le circuit de lecture 66 est commandé à partir de l'unité 100 pour effectuer la lecture de cette mémoire une fois par cycle dc visualisation. Cette mémoire est réécrite en synchronisme avec sa lecture.

Chaque image du terrain tel que vu à partir d'un point d'observation constitué par l'avant A de l'avion est déterminée en partant d'une représentation stzdimétrique à l'aide de lignes de points situés à des distances croissantes de la verticale du point d'observation. On calcule les coordonnées en site et en gisement de chacun de ces points vu du point d'observation (projection coni que). On élimine ceux de ces points qui sont dans des zones du terrain masquées à la vue eu point d'observation.

On visualise chacun de ces points sur un écran muni d'un repère de coordonnées de site et de gisement. L'image obtenue est réactualisée périodiquement en fonction de la nouvelle position du point d'observation ou, de façon plus précise, du trièdre de visée fictive (VIS, WIS, Q A)
En pratique, on considère un faisceau de plan verticaux, ou plans de scrutation, passant par l'axe Aa et balayant l'espace a l'intérieur du dièdre défini par les plans limites 125, 126. Ces plans peuvent être définis par un indice j en fonction de leur position dans le dièdre.

Un tel plan 128j passant par un point Mij du terrain dans le champ de visée coupe le plan horizontal 120 selon une droite 129 faisant un angle j avec la droite 114.

Pour une position donnée du trièdre de visée (figure 4) l'opérateur rapide 58 est à même de repérer chaque point
Mij du du terrain, à partir de ses coordonnées stockées dans la mémoire de travail, par ses coordonnées de site et et de gisement B. dans ce trièdre.

Pour définir celles-ci, on se reporte à la figure 10.

Le site #1 de Mij est défini comme l'angle entre la droite. AMjj (droite 130 de la figure 4) et sa projection 131 sur le plan (t, VtS, YA) suivant l'axe WtS.

Le gisement + est défini comme l'angle de la droite 131 avec l'axe VtS dans le plan (A, VtS, eA).

Compte tenu de limitations adoptées pour l'angle de tangage, le gisement est pratiquement constant pour tous les points de chaque plan vertical de scrutation. Il est une fonction linéaire de l'indice du plan vertical en cours de scrutation sachant que l'ensemble de ces plans couvre uniformément l'étendue gisement du viseur 16. Ainsi, est est le même pour tout un plan de scrutation et se déduit incrémentalement de plan en plan, #i se calcule à partir des coordonnées cartésiennes (ui, vi, wi) de Mij dans le trièdre de visée (figure 10).

Les coordonnées (ui, Vil wi) se déduisent des coordonnées cartésiennes de Mi (xi, Yi, Zi) dans le repère terrestre (Oxyz) par la relation matricielle
(ui) (Xj)
(vt) = A (vi)
(wi) (Zi)
(1 ) (1 ) avec : A = R.T
La matrice générale de changement de repère A se décompose en
T =

translation du centre = du repère terrestre,
0, au point d'observa
tion, A.

avec : (XA,YA,ZA ZA ) = coordonnées cartésien-
nes de A dans le
repère terrestre.

R =

combinaison des rotations qui font passer du repère terrestre, translaté en A au trièdre de visée.

avec : (VISx, VISy, VISz) coordonnées de VIS
dans le repère terres
tre
(WISx WISt WISz) coordonnées de WIS
dans le repere terrestre.

roordonnées de YA
(YAx, YAy, YAz) dans le repère terrestre.

Compte tenu du fait que le trièdre de Ytséc est rix xe pour une image, les coordonnées (i,vi W ) peuvent etre cal culées incrémentalement.

Néanmoins, le calcul final du site 6. exige d'effectuer pour chaque point Mij la division vi du facteur où Uli représente la coordonnée ui corrigée

Cette correction est introduite directement dans l'expression de la matrice R

Ainsi, pour chaque image, l'opérateur rapide 58 procède à un balayage en gisement de la zone d'évolution en mémoire de travail qui se trouve comprise entre les plans verticaux 126 et 125 correspondant aux limites du champ de vision associé à la position de l'axe de viseur considéré.

Ce balayage s'effectue en considérant les intersections d'un faisceau de plans verticaux qui se déduisent les uns des autres par un écart de gisement élémentaire d'une valeur . Dans un tel plan 128j de gisement j (figure 5) on détermine l'altitudees points dela surface à facettes 115 dont la distance par rapport à la verticale Aa va en croissant par incréments de distance Ad successifs, par exemple, égaux.

Dans cet exemple, lc balayage en distance s'effectue dans un intervalle de distance, o (oints a) a n.Ad (point ion). Sur la figure 5, on a orienté la trace 129 du plan 128 sur le plan horizontal 120 dans la direction des distances d croissantes à partir du point a.

L'opérateur rapide 58 détermine tout d'abord la position en coordonnées cartésiennes du point ml à la distance Ad du point a pour obtenir l'altitude z1 du point M1 a la verticale du point ml sur la surface 8 facettes.

Ce calcul est effectué selon la procédure suivante
Connaissant l'angle Çj pour la droite 129, l'opérateur 58 en déduit les écarts Axl et y1 , entre les coordonnées du point ml et celles du point a pour déterminer les coordonnées xl et y1 du point ml. A partir de ces valeurs, il détermine le point du terrain enregistré dont les coordonnées x et y sont immédiatement inférieures à xl et y1 (ce peuvent être, par exemple, les valeurs entières de xl et y1 Si le quadrillage horizontal du terrain est réalisé sur la base de l'unité de distance choisie).Connaissant les coordonnées x et y de ce point du terrain, l'unité 58 adresse la position de mémoire 34 ou 35 correspondant à ces coordonnées pour en tirer les valeurs des coefficients d'une facette respective suivant que xl-x Yl-Y ou x1-x > y1-y.

L'unité détermine alors l'altitude z1 du point de cette facette de coordonnées horizontales xl et yl.

A partir de l'altitude z1 du point M1 , l'opérateur 58 calcule la valeur de site correspondante #1 Ce calcul est effectué à l'aide des relations de changement de coordonnées détaillées ci-dessous.

On balaie ainsi par incréments successifs de distance
Ad la ligne brisée 140 d'intersection de la surface à facettes avec le plan 128. On met en mémoire dans une colonne de la mémoire de visualisation 64 correspondant à la valeur de gisement fj les n valeurs de site successivement obtenues Glj #2j, etc., #nj sur la profondeur de champ n#d explorée.

On a représenté schématiquement l'organisation de la mémoire 64 sur la figure 5. Cette mémoire comprend N colonnes correspondant chacune à une valeur de gisement depuis la colonne 1 jusqu'a la colonne
La mémoire 64 comprend m lignes numérotées de 1 à m, l'intervalle entre deux lignes correspond à la résolution écran. Ainsi, chaque colonne de gisement #j de la mémoire peut contenir jusqu'à m valeurs de site croissantes repérées par leurs adresses de Elj à #mj, en parcourant la colonne du haut vers le bas dans l'exemple représenté à la figure 6, c'est-à-dire dans le sens des incréments de distances croissantes à partir de la er- ticale du point d'observation A.

L'unité de calcul des points initiaux 55 détermine pour chaque réactualisation la valeur #max du demi-angle du trièdre vertical à balayer et le pas ## séparant deux plans de scrutation voisins 128. et 128. Elle
3 3+1 détermine également la direction du vecteur unitaire 114 par ses coordonnées dans le plan 120, soit Ux et
Elle déduit la position d'un point de coordonnées xO, y0 â une distance Ad sur une droite faisant avec le vecteur 114 un angle cp = max -A < p ) av?c çmax <
A partir de cette détormination, deux boucles de calcul sont lancées par l'opérateur rapide 58 qui nteffectue que des calculs sur la base d'incrémentation de ## ei de Ad.

Ainsi les plans de scrutation sont définis à partir de # par N incrémentations successives de de façon à couvrir l'ensemble du secteur entre
Dans chacun de ces plans sont déterminées les altitudes à à Zn des points à des distances correspondant à n incrémentations successives de la distance Ad.

Pour chacun de ces points sont calculées des valeurs de site Eli à #nj pour une valeur de gisement , identique nour tous et corresnondant à l'angle #j dans le plan horizontal 120. Pour chaque valeur de ;, l'opérateur 58 adresse les valeurs de
J site #ij à #nj dans des positions respectives d'une colonne j de la mémoire de visualisation 64.

Les lignes de la mémoire 64 (figure 6) sont repérées en valeurs de site dans le sens des sites croissants de il pour la première ligne à em pour la dernière ligne de cette mémoire (sens du haut vers le bas de cette figure). Le nombre m de ces lignes est sélectionné en fonction de la résolution verticale de l'écran.

Pour chaque valeur de gisement #j correspondant à un plan de scrutation 128j, les valeurs de site relevées sont stockées dans les positions correspondantes de la mémoire dans le sefls des sites croissants de el à
Cette mémorisation s'effectue de façon très simple par inscription d'un bit l dans toute position de mémoire dont l'adresse correspond à une valeur de site déterminée pour un des points échantillonnés dans le plan vertical respectif.

Si l'on se réfère à la figure 10, on note que les sites e sont comptés dans le sens direct, c'est-àdire que des sites positifs sont trouvés pour des points au-dessus du plan de visée (A, VIS, YA) tandis que des sites négatifs sont obtenus pour les points en dessous de ce plan. La procédure d'inscription s'effectue dans le sens des valeurs algébriques de site minimales vers les valeurs algébriques de site maximales.

Lorsqu'en parcourant les points :ij à :1nj dans le plan 128j par ordre de distance croissante par rapport rapport l-axe Aa, une position de mémoire #i , #j a été inscrite, comme représenté schématiquement par un 1 dans la case correspondante sur la figure 6, on interdit ensuite l'inscription de toute position de mémoire de rang inférieur à Gi Autrement dit, seules sont autorisées au cours de l'inscription d'une colonne, des inscriptions par sites croissants.

On résout ainsi très simplement par ce procédé le problème de l'élimination des points correspondant à des vues cachées à un observateur placé au point d'observation A.

Si l'on se réfère à la figure 5, on a représenté par des droites 180k , 180l , 180. , qui correspondent à la droite
3 131 de la figure 10, les intersections de plans verticaux 128k , 128l et 128j avec le plan de visée défini par les axes YA et VIS. Chacune de ces droites définit avec l'axe de visée VIS un angle de gisement #j caractéristique de la position du plan vertical respectif.

Ainsi, si l'on relève les sites des points Mlj M M2j M
Mij ... Mnj échantillonnés par ordre d'éloignements
13 n3 croissants le long de la ligne brisée 140 d'intersection de plan de scrutation 128j avec la surface représentant approximativement la forme du terrain on obtient une série de sites 41j , 42j ' #ij ... qui forment une suite normalement croissante (dans le cas présent, en fonction de la convention de signe qui a été exposée ci-avant, les angles #ij .... 41j #ij sont négatifs) Dans le cas de figure représenté à la figure 5 où la courbe du terrain 140 présente une déclivité 182 dont les points échantillons M Ij et Mp+,j sont pas visibles du point d'observation
A, on constate que la suite croissante de valeurs de site s'interrompt pour la valeur #p, correspondant au point
Mp,j où la droite AMp,j est tangente au profil 140 et ne reprend qu'à partir du point Mp+4,j (site #p+4,j .) lorsqu'on p+4,3 parcourt la courbe 140 dans le sens des distances croissantes par rapport à la verticale Aa.Ainsi, la règle d'inscription dégagée ci-dessus pour la mémorisation des valeurs de site dans chaque plan 128j permet d'empêcher l'inscription de valeurs de site correspondant à des points du terrain Mp+î,j r Mp+2 ,j , M cachés à l'observateur au point A. On évite ainsi de visualiser ces derniers.

La visualisation à partir des données mémorisées dans la mémoire 64 s'effectue par un balayage vertical de la surface d'écran 26 du tube cathodique 25. Le balayage est effectué en synchronisme avec le calcul de l'image mémorisée dans la mémoire 64.

On a représenté schématiquement sur la figure 7 le tube à rayons cathodiques 25 avec son écran 26. Le générateur de faisceau d'électrons (Wehnelt) 160 est relié à la sortie 70 du lecteur de mémoire et générateur de signaux vidéo 66. Les plaques de déflexion 162, 164 sont reliées à la sortie 71 du circuit 75. Elles sont soumises à une tension en dents de scie, commandant le balayage du spot sur l'écran 26 parallèlement à la flèche YY. La sortie 72 du circuit 75 commande les plaques de déflexion 166 et 168 du spot à la surface 26 dans le sens représenté par la flèche XX. La visualisation s'effectue en deux demi-trames pour visualiser successivement le contenu des lignes verticales d'ordre impair puis d'ordre pair.

Le mouvement de balayage d'une trame est commandé par l'unité de gestion générale 100 en synchronisme avec la lecture de la mémoire de visualisation 64 (figure 6). Le rythme ou la fréquence de modification de l'image (par exemple 50 par seconde) correspond à la vitesse de réactualisation de chacune des images calculée et mise en mémoire.

La lecture de la mémoire 64 s'effectue colonne par colonne dans l'ordre des gisements successifs + n d'une extrémité du champ de vision à l'autre. Suivant que l'indication extraite de la position de mémoire adressée à un instant donné Gi #i,j est 1 ou O, le spot de l'oscilloscope est excité ou non.

Selon une forme de réalisation préférée, chaque colonne de la mémoire est lue à répétition un nombre entier de is avant que ne soit lu le contenu de la colonne suivante.

Ainsi, la lecture de chaque colonne alimente le balayage de plusieurs lignes contiguës. Il en résulte que, pour chaque position de mémoire contenant une valeur de site mémorisée (inscription dtun 1), on obtient sur l'écran de visualisation un tiret horizontal dont la largeur correspond au nombre de lignes de balayage du tube à rayons cathodig es qui sont alimentées à partir de la lecture de la colonne. On a remarqué que l'image obtenue par la coibi- naison de tirets horizontaux offrait un excellent pouvoir de représentation du terrain à partir d'un échantillonnage de ses points.Il est à noter qu'une augmentation du notre de colonnes diminue la largeur des tirets permettant à la limite d'obtenir une succession de points.

Lorsque l'angle de roulis de l'avion est nul, l'écran 26 étant rectangulaire, ses côtés YY et XX sont respectivement parallèles à la verticale et à l'horizontale. La lecture de chaque colonne de mémoire s-'effectue donc en synchronisse avec le balayage de chaque ligne parallèlement à YY. Lorsque l'attitude de l'avion prend un angle de roulis R', la condition ci-des-sus n'est plus respectée. Il est cependant nécessaire que, dans l'image visualisée sur l'écran 26, les verticales correspondent à des verticales réelles et les horizontales à des horizontales réelles. En conséquence, pour satisfaire cette condition, on prévoit de faire tourner l'image visualisée sur l'écran 26 en sens inverse du roulis affectant le viseur 16. En raison de la possibilité de débattement 4 de l'axe de visée VIS par rapport à l'axe de l'avion GX, le roulis du viseur 16 n'est en général pas égal au roulis de l'avion. Si R est le roulis du viseur, tel qu'il peut être mesuré par exemple par l'angle entre les vecteurs GY et YA, on alimente les plaques de déflexion 166, 168 d'une part et 162 et 164 d'autre part, du dispositif de visualisation à tube cathodique 25 à l'aide de tenaiqns notées et Si on appelle ox(t)
x(t) y(t) on appelle V et les les les tensions de déflexion a appliquer respectivement suivant XX et YY dans le cas de roulis nul, les tensions à appliquer pour un roulis R non nul s'écrivent Vx(t) (cos (cos R)Vox(t) - (sin R)V
(t) = (sin R)Vox(t) + (cos R)Voy(t)
Les données inscrites dans la mémoire 64 correspondent toujours, pour chaque colonne de la mémoire, à une succession de valeurs de site croissantes dans un plan vertical de gisement donné.

Un exemple d'image visualisée est présenté à la figure 8.

Celle-ci représente une vallée au relief ondulé à l'aide de successions de tirets horizontaux 181. L'observation attentive de la figure montre que ces tirets sont étagés selon des colonnes 182 dans le sens vertical, et d'une manière générale, tendent à se rapprocher au fur et S mesure que l'on progresse dans les sites (o) croissants (c'est-a-dire vers le haut de l'écran 26).

Dans le sens transversal, les marques caractéristiques du relief tendent à s'aligner selon des lignes 184 d'obliquité plus ou moins grande qui correspondent S des lignes de coupe des plans des facettes obtenues S des distances successivement croissantes du point d'observation.

La visualisation obtenue permet de résoudre le problème des vues cachées, c'est-à-dire que les portions de terrain qui ne seraient pas visibles en réalité du point d'observation A ne sont pas représentées sur l'image. Cette élimination des points masqués de la représentation est obtenue, comme indiqué ci-dessus en ne retenant, lors du balayage en écriture de chaque colonne de la mémoire 64, que les valeurs de site qui forment une suite croissante lorsqu'on parcourt celle-ci dans le sens des éloignements croissants.

Dans un exemple de réalisation illustré @@@ @, l'image est obtenue à l'aide de 101 écha@@@illons de gise- ment correspondant a 101 colonnes de mémoire 64 juxtaposées pour une représentation couvrant un champ de 200 Soit ne résolution en gisement de 0,2 .Dans cet exemple, la pente de l'axe de visée par rapport S l'horizontale est de 10,70 et l'angle de roulis R' de l'avion de 50. L'incrément de distance Ad est de 64 metres
Dans cet exemple, le calcul est limité à des angles de roulis compris entre -90 et +900. En outre, on préfère limiter la représentation S des angles de tangage compris entre environ 450 et +450.

La résolution en site de la représentation est uniquement limitée par la résolution de l'écran de visualisation lui-même.

En gisement, la visualisation par des tirets allongés dans le sens horizontal, quel que soit le sens du roulis, fournit une vue extrêmement parlante a l'oeil pour un nombre d'échantillons relativement restreint de plans de scrutation en gisement.

On donne, à titre d'exemple, un organigramme illustrant de façon détaillée la détermination de l'image électronique dont on effectue la présentation sur l'organe de visualisation.

Dans cet exemple : k est le vecteur unitaire de l'axe Oz du repère terrestre
(suivant la verticale); le cône de visée est défini par
R le rayon du viseur 16; a le demi-angle a son sommet (voir figure 4 > .

La résolution en gisement de l'écran 26 conduit S scruter
N plans verticaux. Le nombre de positions ou d'adresses de mémoire pour chaque valeur de gisement est égal S m, comme on l'a indiqué précédemment.

Si l'on se réfère à la figure 9 qui est composée des figures 9A et 9B, l'organigramme se décompose essentiellement en deux phases, d'une part une phase d'initialisation illustrée par la figure 9A, et d'autre part une phase de boucles de calcul, plus particulièrement illustrée par la figure 9B.

La phase d'initialisation (phase I) démarre (bloc 200) par une étape d'acquisition de la position et de l'attitude de l'avion en repère terrestre Oxyz. Les coordonnées du point d'observàtion A et la position du trièdre avion sont déterminées' dans ce repère.

En fonction de la position de l'avion, on détermine le -* trièdre viseur (VIS, WIS, YA)(bloc 202) en fonction de l'angle de dépointage ô du viseur par rapport S l'axe GX de l'avion.

On vérifie alors (bloc 204) Si le trièdre viseur se trouve S l'intérieur de limites prédéterminées de roulis et de tangage et si l'on peut définir deux limites 111 et 112 d'un secteur angulaire de balayage.

Si les limites de validité (bloc 204) ne sont pas respectées, le programme retourne (ligne 215) à l'entrée 216 de la phase d'initialisation du bloc 200.

Dans le cas contraire, au cours de l'étape suivante, divers coefficients sont déterminés, comme indiqué dans le bloc 206. Dans celui-ci, VIS et VIS y sont les composantes du vecteur VIS selon les axes Ox et Oy.

ux et uy sont les composantes normées de ce vecteur (voir vecteur 114) en projection dans le plan horizontal 120).

Dans le plan horizontal (bloc 208) on calcule l'ouverture de l'angle à balayer #max et l'incrément ## correspondant l'écart de plans de scrutation Voisins dans le plan horizontal 120.

On utilise, dans- la suite, par convention, les notations suivantes :
C = cos ##
S = sin ##
Le bloc 210 correspond S une initialisation de gisement dans laquelle on détermine l'incrément de gisement ## correspondant S av. Le premier angle de gisement scruté est -a-.

On passe alors S une initialisation de scrutation (bloc 212) dans laquelle sont déterminées les coordonnées d'un point m0 S une distance #d de l'axe vertical Aa (figure 4) et situe sur une droite faisant un angle max - ## avec le vecteur 114 (Uxt uy) (#max < 0) .

Les coordonnées xO et yO du point mo sont déduites du calcul de hxo et hYo-
En outre, un calcul de constantes, telles que définies par
Dx et Dy est effectué, ces constantes étant utilisées ultérieurement dans les calculs de boucles'.

Les éléments aij de la matrice A sont alors déterminés (bloc 214).

On passe à la phase Il (figure 9b) qui comprend une boucle d'analyse des plans verticaux et une boucle de scrutation dans chaque plan vertical.

Au départ de la boucle d'analyse des plans verticaux (bloc 220), on actualise le gisement en changeant la valeur mémorisée # en la valeur + (bloc 222). Puis on calcule les nouveaux éléments a1 de la matrice A qui dépendent de +
lj (bloc 224).

On actualise alors le premier point de scrutation en coordonnées terrestres et les incréments à partir des valeurs précédemment déterminées pour le point mO. On en déduit les coordonnées x et y du premier point examiné dans le nouveau plan vertical scruté. On en déduit également les valeurs d'incrément ax et Ay correspondant à Ad dans ce plan (bloc 226).

On initialise alors les coordonnées u et v dans le repère viseur (VIS, WIS, YA) du point M ainsi déterminé. Seules sont prises en compte ici les contributions de x et y dans les expressions de u et v. La contribution de la coordonnée z sera introduite dans la boucle de scrutation du profil du terrain, au fur et å mesure du calcul de z. On détermine aussi les incréments correspondants Au et av.

Puis on initialise un marqueur de classement de site Gmax = 900, c'est-à-dire à la valeur minimale concevable pour le site (bloc 230) dans cette application.

La boucle de scrutation du profil du terrain dans un plan vertical débute alors (bloc 232). On incrémente les coordonnées du point précédemment scruté pour passer à l'échantillon suivant, tout d'abord en coordonnées cartésiennes pour obtenir le calcul de l'altitude z (de xy) comme exposé précédemment (bloc 234). On détermine les nouvelles valeurs u et v correspondantes en coordonnées viseur en faisant intervenir les coefficients de la matrice de changement de coordonnées a' 1,3 et a'213 pour introduire la contribution de la coordonnée z.

Le site 4 du nouvel échantillon est alors calculé (bloc 236).

On vérifie s'il est supérieur à la valeur indiquée par le marqueur (bloc de décision 238). S'il l'est effectivement, on réajuste la valeur du marqueur Gmax à la valeur nouvelle 4 (bloc 240) et on inscrit un 1 dans la mém@@@@ @@ @@@@@ gisement) à l'adresse (,). Si la valeur de site Geterminee en 236 est inférieure à la valeur #max gardée en memoire,
on ne l'inscrit pas et on saute en dérivation du bloc 240 par la ligne 241 au bloc de decision "limite de vision atteinte" 242. Si la profondeur du champ de vision ntest pas atteinte, on retourne à l'entrée 243 du bloc de départ 232 pour déterminer les coordonnées d'un nouveau point M.Au contraire, si elle est atteinte, on détermine par le bloc de décision 244 si tous les plans de scrutation ont été passés en revue.

Dans la négative, on revient à l'entrée 245 du bloc 220 pour examiner un nouveau plan de scrutation vertical.

Au contraire, si tous les plans ont été passés en revue, on revient au départ du processus à l'entrée 216 du bloc d'initialisation 200.

Le système trouve des applications dans divers domaines, notamment en vol sans visibilité à basse altitude, par exemple dans des applications dites de suivi de terrain.

Il permet le vol en reconnaissance de nuit et/ou dans de mauvaises conditions de visibilité. Bien entendu, la représentation obtenue peut être complétée par des informations provenant de capteurs, notamment des radars ou détecteurs à infrarouge dont est équipé l'avion 10. L'image se trouve alors habillée par superposition des informations en provenance de ces capteurs.

L'image réalisée électroniquement dans la mémoire de visualisation peut être présentée sur un autre type d'organe de visualisation que l'écran à tube cathodique qui vient d'être décrit S titre d'exemple.

Claims (24)

Revendications

1. Procédé de présentation à bord d'un aéronef d'une image du terrain (12) survolé vu d'un point d'observation, à partir de données préalablement enregistrées sur la topographie du terrain, caractérisé en ce que on détermine à partir des données enregistrées les valeurs successives d'ure coordonnée angulaire ou site (ei) ) d'une pluralité de points (Mij) d'une surface (115) épousant au moins approximativement la forme du terrain (12) dans un plan de scrutation (128) passant par la verticale (Aa) du point d'observation et dont la position est définie par une coordonnée angulaire ou gisement respective (j) on retient les seuls points de ce plan (128) dont les valeurs de sites (ij) varient de manière monotone croissante lorsqu'on considère ces points dans le sens des distances (d) croissantes à partir de ladite verticale (Aa) ; on répète les opérations précédentes dans un faisceau de tels plans verticaux défini par une suite de valeurs de gisement respectives; et on représente chacun desdits points (Mi ) retenus par une marque (181) sur un écran (26) dont les coordonnées dans un système de référence sur cet écran correspondent aux valeurs de gisement gj) et de site (eji) déterminées pour ce point, pour produire ladite image.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les marques représentatives desdits points sont des tirets horizontaux.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on produit ces marques (181) à l'aide d'un tube cathodique à balayage (25) dont les lignes de balayage orientées dans le sens des sites sont juxtaposées dans le sens des gisements, et on excite le faisceau électronique chaque fois que le niveau de la tension de balayage d'une ligne correspond à une des valeurs de site déterminées pour la valeur de gisement correspondant, à cette ligne.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on visualise chaque valeur de site correspondant à une valeur de gisement sur un nombre entier de lignes adjacentes.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour déterminer les sites (titi) des points (Mfi) du terrain dans chaque plan d'échantillonnage en gisement, on échantillonne le profil de ladite surface d'approximation du terrain dans chacun de ces plans (128) à des distances croissant (d) à partir de la verticale (Aa) du point d'observation.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on réactualise l'image visualisée périodiquement en fonction d'une mesure des paramètres caractéristiques de la position et de l'attitude de l'aéronef (10) à fréquence suffisamment élevée pour le confort visuel.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour présenter l'image du terrain dans un champ de vision, on détermine le gisement des plans verticaux (125,126) qui limitent ce champ de vision au début de chaque réactualisation de l'image, et on limite l'interrogation des données enregistrées en fonction de ces valeurs limites pour déterminer lesdites coordonnées de site.

8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que pour chaque réactualisation de l'image on calcule la position d'un point initial (Mil dans chaque plan vertical d'échantillonnage (128) et on détermine la position des autres points par incrémentation pas à pas à partir de la position de ce premier point pour obtenir les valeurs de site respectives.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on inscrit séquentiellement par valeurs croissantes de site pour chaque valeur de gisement les coordonnées angulaires des points (moi) échantillonnés dans une mémoire de visualisation 64 et on visualise l'image correspondante par une lecture de ladite mémoire de visualisation en synchronisme mais avec un déphasage par rapport à l'inscription de cette mémoire.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la détermination du site des points échantillonnés est effectuée à partir de données enregistrées des coordonnées dans l'espace d'un réseau de points (18) à la surface de ce terrain (12) en déterminant,pour chaque maille (18-1, 18-2, 18-3, 18-4) du réseau, deux facettes planes (19-1,19-2) à la surface desquelles on assimile la surface du terrain.

11. Procédé selon l'une des revendicatLons 1 à lO, caractérisé en ce qu'on effectue la détermination ses sites correspondant à la présentation de plusieurs images réactualisées en fonction de l'évolution de l'aéronef (10), à partir de données enregistrées caractéristiques d'une zone d'évolution possible pour celui-ci pendant une période déterminée ,et on renouvelle les données relatives à cette zone d'évolution pour une période suivante à partir d'une base de données enregistrées pour l'ensemble du territoire intéressant une mission de l'aéronef, et en fonction de mesures des aranres inertiels de cet aéronef (10).

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en oe qu'au cours de chaque période de renouvellement les données relatives à la future zone d'évolution possible sont élaborées à partir de données relatives à des blocs de terrains sélectionnés et assemblés en fonction notamment de la position et de la vitesse de l'avion au début de ladite période de renouvellement.

13.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détermine lesdites valeurs de-site et de gisement dans un repère de visée au point d'observation dont un axe de référence est horizontalquel*aue soit le roulis de l'avion et on fait tourner le système de référence sur l'écran en fonction du roulis pour maintenir les directions de visualisation des gisements et des sites sur l'écran respectivement horizontale et verticale.

14. Procédé pour la présentation à bord d'un aéronef d'une image du terrain survolé tel que vu dans un champ de visée virtuel sur cet aéronef, à partir de données de la topographie de ce terrain préalablement enregistrées dans une mémoire de grande capacité, caractérisé en ce que - on sélectionne dans cette mémoire, en fonction de la position et de l'attitude de l'aéronef par rapport au terrain survolé (12) des données caractéristiques du terrain visible dans une zone d'évolution prévisible de l'aéronef (10) dans un intervalle de temps suivant le moment où lesdits paramètres de position et d'attitude de l'aéronef sont pris en compte - on détermine, à partir. desdites données et des mesures de paramètre inertiels de l'aéronef les coordonnées de site et de gisement par rapport à un repère de visée virtuel à bord de l'aéronef de points d'un réseau sur une surface approchant la forme du terrain survolé ; et - on présente chacun de ces points sous la forme d'une marque sur un écran dont la position est fonction desdites coordonnées de site et de gisement pour obtenir une image du terrain dans le champ de visée virtuel.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'à partir des.données concernant ladite zone d'évolution de terrain, on réactualise l'image obtenue en fonction de l'évolution dudit repère de visée pendant ledit intervalle de temps.

l6.DLspositifurla représentation d'une surface vue d'un point d'observation mobile, la position de points de cette surface étant définie par un ensemble de données mémorisées, caractérisé en ce qu'il comprend a) une mémoire de masse (20) propre à stocker lesdites données b) des moyens (55,58) pour déterminer, dans chaque plan (128 ) d'un faisceau de plans passant par un axe commun contenant le point d'observation, la position d'une pluralité de points de cette surface dans ce plan à des distances différentes dudit axe (Aa), cette position étant définie par un premier angle (i) à partir d'un repère lié audit point d'observation, et par un deuxième angle (.) déterminant la position du

3 plan respectif dans le faisceau par rapport à une direction de référence ; c) des moyens (64) pour éliminer les points de chacun de ces plans (128j) dont les valeurs dudit premier angle (ii) n'appartiennent pas à une suite uniforme lorsqu'on parcourt ces points dans le plan dans le s ens des distances croissantes à partir dudit axe commun Aa d) des moyens (64) pour relever les valeurs desdits premier et deuxième angles pour chaque point non éliminé dans tous les plans du faisceau; et e) des moyens de visualisationsurun cran (25) desd'its points en fonction desdites valeurs d'angles relevées pour chacun.

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits moyens de relevé comprennent une mémoire matricielle (64), comportant, pour chaque valeur du deuxième angle correspondant à un plan (128.)

J dudit faisceau, une colonne de positions de mémoires pour la mémorisation des valeurs du premier angle (i) des points contenus dans ce plan, et cn ce que le dispositif de visualisation (25) comprend un tube cathodique à balayage commandé pour effectuer le balayage de chaque trame en synchronisme avec la lecture colonne par colonne de ladite moire, le faisceau cathodique de ce tube étant excité en réponse à la lecture de cette mémoire.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que chaque colonne de la mémoire 64 comprend autant de positions de mémoire binaire que de valeurs possibles pour le premier angle, adressables par ordre .de valeurs croissantes de cet angle, la valeur d'un bit enregistré dans chacune de ces positions déterminant l'excitation ou la non-excitation du faisceau cathodique.

19. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 18, caracterisé par des moyens de cor.manue du tube cathodique propres à orienter la trame en fonction de l'angle d'observation autour d'une direction de visée de ladite surface à partir du point mobile.

20. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que lesdits moyens b), c) et d) sont opératoires de façon répétitive à partir de mesures successives de la position du point d'observtion par rapport à ladite surface pour réactualiser un relevé d'image correspondant å chacune de ces positions et en ce que lesdits moyens de visualisation fonctionnent en synchronisme avec lesdits moyens de réactualisation.

21. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend une première et une deuxième mémoire-tampon pour le stockage de données concernant une portion de ladite surface à partir de données extraites de la mémoire de masse, ces maires étant commandées pour être alternativement charge~ à partir de ladite mémoire de masse et lues pour l'exploitation des données qu'elles contiennent relativement à une-zone de terrain par lesdits moyens de réactualisation b), c) et d) pendant des périodes de renouvellement successives.

22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que ladite période de renouvellement est plusieurs fois supérieure à la période de réactualisation de chaque image en fonction de la position du point d'observation.

23. Dispositif selon l'une des revendications 21 ou 22, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (32) propres à sélectionner en fonction de la position du point d'observation les informations en la mémoire de masse correspondant à ladite portion de surface et à charger l'une des mémoires-tampons (34) ou (35) en réponse à ces informations ?oUr inscrire dans chaque position de cette mémoire dont l'adresse correspond aux coordonnées d'un point de cette surface dans un espace à deux dimensions des paramètres définissant au moins une facette triangulaire dans une maille d'un réseau dont ce point est un des sommets.

24. Dispositif selon l'une des revendications 21 ou 22, caractérisé par des moyens (32) pour charger les mémoires tampons (34,35) en réponse à des informations extraites de la mémoire de masse (22), ces moyens de chargement étant propres à sélectionner parmi les informations de ra mémoire de masse des blocs de données correspondant à des zones de surface élémentaires et à les assembler en fonction des paramètres relatifs à l'évolution prévisible du point d'observation par rapport à ladite surface.

25. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que les moyens de réactualisation d'image (b,c,d) comprennent des moyens propres à sélectionner à l'intérieur de chaque mémoire-tampon (34,35) les informations relatives aux seuls points de la surface qui sont à l'intérieur d'un champ d'observation réactualisé pour chaque présentation d'une nouvelle image.