FR2525358A1

FR2525358A1 - Procede de minutage et circuit minuteur, tel qu'une fusee a retardement

Info

Publication number: FR2525358A1
Application number: FR8306189A
Authority: FR
Inventors: John W Perry
Original assignee: BEI Electronics Inc
Current assignee: BEI Electronics Inc
Priority date: 1982-04-19
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1983-10-21
Also published as: FR2525358B1; GB8310478D0; DE3313749A1; KR840004834A; GB2118746B; CA1206234A; US4577561A; IT1161047B; JPS58195180A; GB2118746A; IT8320673A0

Abstract

CE CIRCUIT MINUTEUR, TEL QU'UNE FUSEE A RETARDEMENT NUMERIQUE, CONCU POUR PRODUIRE UNE IMPULSION DE SORTIE A LA FIN D'UN INTERVALLE DE TEMPS PRECIS CHOISI APRES L'APPARITION D'UN SIGNAL DE DEPART, PRODUIT PAR EXEMPLE PAR UN INTERRUPTEUR 40 A INERTIE, COMPORTE UN CIRCUIT DE COMMANDE 22 QUI COMPREND UN DETECTEUR 24 POUR EXTRAIRE D'UN SIGNAL DE CHARGEREGLAGE APPLIQUE A SON ENTREE DES DONNEES D'INTERVALLE DE TEMPS QUI DETERMINENT LA DUREE PENDANT LAQUELLE IL APPLIQUE LE SIGNAL D'UN OSCILLATEUR 18 A UN COMPTEUR 20. EN REPONSE AU SIGNAL DE DEPART, LE COMPTEUR DECREMENTE LE COMPTE ACCUMULE A UNE FREQUENCE PROPORTIONNELLE A CELLE DE L'OSCILLATEUR, DETERMINEE PAR UN CIRCUIT DIVISEUR PAR N 30, POUR PRODUIRE UNE IMPULSION DE SORTIE LORSQUE LE COMPTE ATTEINT ZERO.

Description

La présente invention concerne, d'une manière générale,

les circuits minuteurs numériques et elle a trait plus par-

ticulièrement à une fusée à retardement numérique Dans le passé, il était de pratique courante d'utiliser un circuit minuteur RC pour les fusées à retardement électroniques. Ces circuits étaient normalement alimentés par une pile qui avait un encombrement, un poids et un coût importants et qui avait également une durée de vie en stock limitée En outre, les composants RC devaient être précis et devaient conserver leur valeur inchangée pendant des périodes de temps considérables En outre, une compensation élaborée de la température était nécessaire pour produire des résultats précis De telles conditions requises des circuits minuteurs

RC ont posé de graves problèmes pour la réalisation des fu-

sées à retardement électroniques du passé.

Plus récemment, une fusée à retardement analogique a été proposée dans le brevet US no 3 502 024 au nom de Mountjoy La fusée à retardement du brevet Mountjoy est une

fusée sans pile qui comporte un condensateur de grande capa-

cité pour fournir à la fois l'énergie nécessaire au circuit

minuteur et celle nécessaire pour l'actionnement du détona-

teur à l'achèvement du cycle de minutage Cette fusée uti-

lise un circuit minuteur qui est relativement insensible à la capacité du condensateur de forte capacité et qui permet

la compensation des variations par rapport aux valeurs éta-

lons des composants capacitif et résistif utilisés dans le circuit minuteur Une telle compensation est effectuée par des tensions fournies immédiatement avant le lancement du

missile ou projectile.

Le brevet Mountjoy décrit également des moyens pour

charger le condensateur d'alimentation en énergie de la fu-

sée ainsi que pour fournir l'information relative au temps de marche désiré de la fusée en utilisant une connexion à

un seul fil et l'application de tensions de polarités oppo-

sées Par temps de marche on entend la période de temps qui s'écoule entre le lancement du missile ou projectile et la

mise à feu du détonateur.

Malgré le progrès technique représenté par la descrip-

tion du brevet Mountjoy, la fusée à retardement qui y est dé-

crite a une précision inhérente de son temps de marche qui

est déterminée par la précision de certains de ses compo-

sants Cette précision du minutage diminue généralement lors- que le temps de marche de la fusée est accru En outre, pour les temps de marche plus longs, il est concevable qu'il

puisse devenir nécessaire d'utiliser des valeurs plus impor-

tantes des composants du circuit minuteur RC pour obtenir

une précision acceptable de la période de temps.

Au surplus, la précision de la fusée analogique est ob-

tenue au moyen soit d'une connaissance explicite des valeurs des éléments résistifs et capacitifs que comporte la fusée

soit à l'aide d'un quelconque système de mesure ou de compen-

sation faisant partie des circuits du mécanisme de réglage du temps De telles techniques de compensation nécessitent

l'emploi de circuits de mesure précis et de circuits de ré-

glage complexes pour calculer et régler le temps de marche de la fusée Même dans ce cas, d'autres effets, tels que les

dérives dues à la température,ne peuvent pas être facile-

ment compensés.

Un autre élément important qui contribue à l'imprédi-

sion de la fusée analogique et qui ne peut pas être facile-

ment compensé est un défaut des condensateurs appelé absorp-

tion diélectrique Cet effet est très prononcé pour les temps de marche de la fusée relativement longs pour lesquels on utilise des condensateurs d'une capacité importante Les effets de l'absorption diélectrique ne sont pas révélés par

une mesure directe de la capacité Elle ne peut pas être com-

pensée facilement au moyen des dispositifs de réglage clas-

siques Par dispositif de réglage, on entend un équipement externe qui fournit l'information de temps de marche à la

fusée, une telle information de temps de marche étant calcu-

lée à l'intérieur du dispositif de réglage conformément aux paramètres connus de la fusée à retardement et aux exigences

de temps de vol dictées de l'extérieur.

Un autre inconvénient de la fusée Mountjoy concerne la nature bipolaire de la signature de charge, c'est-à-dire du

signal au moyen duquel l'énergie nécessaire pour le fonction-

nement du circuit est fournie au condensateur d'emmagasinage d'énergie et au moyen duquel également l'information de temps de marche est fournie au circuit minuteur lui-même Ce signal

bipolaire empêche un multiplexage facile des signaux qui per-

mettrait d'utiliser le même fil pour la charge et le réglage

de la fusée et pour la mise à feu du moteur-fusée.

Ces problèmes ainsi que d'autres problèmes de la tech-

nique antérieure sont résolus par la présente invention

qui a pour objet une fusée à retardement numérique qui pro-

duit un signal de sortie à la fin d'un intervalle de temps choisi et précis qui suit l'apparition d'un signal de départ et en conformité avec des données d'intervalle de temps qui sont contenuesdans un signal de réglage L'appareil comporte des moyens oscillateurs, des moyens de commande et des moyens de comptage Les moyens oscillateurs produisent un signal d'horloge ayant une fréquence d'horloge qui comprend une série d'impulsions d'horloge Les moyens de commande fonctionnent en réponse au signal de réglage et au signal d'horloge pour produire un signal accumulé qui comprend un intervalle du signal d'horloge, la durée de l'intervalle étant déterminée en fonction des données d'intervalle de

temps du signal de réglage Les moyens de commande four-

nissent également un signal de comptage régressif qui est

déclenché par le signal de départ et qui a un taux de fré-

quence qui est proportionnel à la fréquence du signal d'hor-

loge.

Les moyens de comptage fonctionnent en réponse au si-

gnal de comptage régressif et au signal accumulé, les moyens

de comptage comptant le nombre des impulsions d'horloge con-

tenues dans le signal accumulé afin de produire un compte de minuteur En réponse au signal de comptage régressif,les moyens de comptage décrémentent le compte de minuteur à un

rythme déterminé par la fréquence du signal de comptage ré-

gressif Lorsque le compte contenu dans les moyens de comp-

tage atteint zéro, l'impulsion de sortie est produite.

L'appareil décrit ci-dessus met ainsi en oeuvre un pro-

cédé de réalisation d'une fusée à retardement numérique qui comporte les étapes qui consistent à engendrer une fréquence d'horloge qui comprend une série d'impulsions d'horloge, à compter les impulsions d'horloge présentes dans le signal d'horloge au cours d'un intervalle de temps déterminé par les données d'intervalle de temps contenues dans le signal

de réglage, pour produire un compte de minuteur, à décrémen-

ter le compte de minuteur à un rythme qui est proportionnel à la fréquence d'horloge et qui est établi à partir de cette fréquence et à produire une impulsion de sortie lorsque le

compte du compteur atteint zéro.

La fusée à retardement numérique ci-dessus utilise des éléments de circuit logique numérique de faible puissance et bon marché Il n'est pas besoin d'utiliser une pile Toute l'énergie requise par la fusée à retardement est fournie par

un condensateur chargé On obtient des temps de marche pré-

cis en utilisant une connexion avec la fusée qui ne comporte

qu'un seul fil et en utilisant un signal d'une seule polari-

té, à la fois pour la charge dela fusée et pour le réglage du temps Ainsi, le même fil peut être également utilisé pour commander le tir du missile ou du projectile ou pour permettre une sélection de modes de fonctionnement variables en utilisant la polarité opposée En outre, l'imprécision du

temps en pourcentage de la fusée à retardement numérique di-

minue dans l'ensemble lorsque le temps de marche de la fusée est accru, ce qui rend la fusée à retardement numérique de la présente invention particulièrement appropriée pour les

missions de tir précis à longue portée.

Par conséquent, la présente invention a notamment pour buts: de réaliser une fusée à retardement numérique qui présente une très grande précision du temps en pourcentage même pour des temps de marche de longue durée; de réaliser une fusée à retardement numérique qui peut être chargée et réglée à l'aide d'un unique fil; de réaliser une fusée à retardement numérique qui peut être chargée et réglée à l'aide d'un unique fil et qui est compatible avec un dispositif de multiplexage qui utilise un unique fil pour le réglage de la fusée et pour l'allumage du moteur-fusée; de réaliser une fusée à retardement numérique qui

ne nécessite l'emploi que de composants à tolérances nomi-

nales; de réaliser une fusée à retardement numérique que l'on peut charger et régler en utilisant des tensions d'une seule polarité; de réaliser une fusée à retardement numérique dans

laquelle il n'est pas besoin d'utiliser des niveaux de ten-

sion précis pour assurer l'obtention d'un temps de marche précis;

de réaliser une fusée à retardement numérique dans la-

quelle on utilise un intervalle d'un signal d'horloge ayant une fréquence arbitraire pour produire un compte de minuteur dans des moyens de comptage et dans laquelle, en outre, on

utilise un signal proportionnel au signal d'horloge, à par-

tir duquel il est établi, pour faire compter les moyens de comptage régressivement à partir du compte de minuteur et dans laquelle l'intervalle de temps nécessaire pour ramener à zéro le compte de minuteur est l'intervalle de temps précis prévu; de réaliser une fusée à retardement numérique dans laquelle une information d'intervalle de temps représentant une période de temps est transformée en un compte binaire qui est ensuite décrémenté et dans laquelle, en outre, il

n'est pas nécessaire que le compte binaire puisse être di-

rectement traduisible dans l'intervalle de temps que l'on désire établir; de réaliser une fusée à retardement numérique dans

raquelle il n'est pas besoin d'avoir une référence de fré-

quence absolue de précision; de réaliser une fusée à retardement numérique dans laquelle il n'y a pas d'exigence de minutage critique dans

la présentation des données d'intervalle de temps à l'inté-

rieur de la signature de charge/réglage; de réaliser une fusée à retardement numérique dont la précision s'accroît lorsque le temps de marche s'accroit; de réaliser une fusée à retardement numérique qui est compatible avec les dispositifs de réglage de fusées analogiques.

On comprendra mieux les buts, caractéristiques et avan-

tages ci-dessus de l'invention ainsi que d'autres à la lec-

ture de la description détaillée qui va suivre de certains

modes de réalisation préférés de l'invention, considérée à la lumière des dessins annexés dans lesquels: la Fig 1 est un schéma-bloc de la présente invention, telle qu'utilisée dansun système d'artillerie; la Fig 2 est une représentation schématique simplifiée de la présente invention; la Fig 3 est un graphique de la signature de charge/ réglage utilisée pour initialiser la fusée à retardement numérique de la présente invention; la Fig 4 est un schéma simplifié d'un autre mode de réalisation de la présente invention; et la Fig 5 est un graphique de la signature de charge/

réglage utilisée pour initialiser le second mode de réali-

sation de la présente invention.

On décrira maintenant en se référant à la Fig 1 le fonctionnement de la fusée à retardement numérique dans un

système d'artillerie La fusée à retardement numérique pro-

duit une impulsion de sortie à la fin d'une période de temps prédéterminée et qui suit le lancement d'un projectile ou

roquette Cette impulsion de sortie est appliquée à un en-

semble d'explosifs 12 et plus précisément à un détonateur 14 contenu à l'intérieur de l'ensemble d'explosifs La fusée

à retardement numérique est alimentée en courant par un dis-

positif de réglage 16 qui lui fournit également l'informa-

tion de temps de marche Typiquement, le dispositif de ré-

glage 16 contient des circuits qui prennent en considération les diverses conditions qui existent au moment du lancement,

qui reçoivent des informations de distance et autres de l'u-

tilisateur et qui calculent,sur la base de ces informations,

la période de temps requise pour faire exploser les explo-

sitfs à la distance requise et à l'altitude requise Le si-

gnal fourni par le dispositif de réglage contient également la forme d'onde au moyen de laquelle l'énergie électrique est transférée au circuit de la fusée La combinaison des formes d'onde de minutage et d'énergie en un unique signal

produit une forme d'onde ayant une "signature" particulière.

Les signatures des formes d'onde produites par le dispositif

de réglage pour certains modes de réalisation de la pré-

sente invention ont été représentées sur les Fig 3 et 5.

Ci-après on désignera de plusieurs manières le signal pro-

duit par le dispositif de réglage et on l'appellera notam-

ment signal de charge/réglage et signal du dispositif de ré-

glage et il est bien entendu qu'il s'agit,dans les deux cas,

du même signal Uninterrupteur 40 applique à la fusée à retar-

dement numérique 10 un signal qui est indicatif du lance-

ment effectif de la roquette ou du projectile et qui com-

mande à la fusée à retardement nuémrique de commencer la

période de minutage Cet interrupteur peut être un inter-

rupteur à inertie qui fait partie du circuit de fusée à re-

tardement numérique.

On décrira de manière plus détaillée le circuit de la fusée à retardement numérique en se référant au schéma de la Fig 2 D'une manière générale, la fonction de la fusée à retardement numérique peut être divisée en trois zones fonctionnelles distinctes: une partie d'oscillateur 18, une partie de compteur 20 et une partie de circuit de commande 21 L'oscillateur peut être un oscillateur piloté par quartz dont la fréquence est de l'ordre de plusieurs centaines ou milliers de kilohertz Alternativement, l'oscillateur peut être l'un quelconque de nombreux oscillateurs classiques et

notamment un oscillateur à piézocéramique qui utilise un élé-

ment piézocéramique, tel que la série CSA/CSB, par exemple l'oscillateur CSB 200 fabriqué par la société Murata

Corporation, Marietta, Géorgie (EUA) Il nest pas indis-

pensable que l'oscillateur ait une fréquence absolue précise

ni que des composants de précision quelconques soient uti-

lisés L'oscillateur fournit sur une ligne 19 un signal

d'horloge au circuit de commande 22 Dans un mode de réali-

sation préféré de la présente invention, la fréquence de l'oscillateur est de 200 kilohertz. Le circuit de comptage 20 peut être un compteur binaire quelconque qui est capable de compter le nombre d'impulsions présentes dans un train d'impulsions de façon à accumuler un compte de minuteur et qui a également la capacité de compter régressivement à partir du compte de minuteur, à un taux

de fréquence fourni.

Le circuit de commande 22 comporte un circuit de déco-

dage 24 pour extraire l'information de temps de marche du signal de charge/réglage, des circuits de porte 26 et 28 pour appliquer des signaux de comptage progressif et de comptage régressif au compteur 20, un circuit diviseur par N 30 pour produire un signal de comptage régressif dont la

fréquence est proportionnelle à la fréquence de l'oscilla-

teur et un circuit logique d'initialisation 32 pour initia-

liser le décodeur 24 et le compteur 20.

D'une manière générale, le signal de charge/réglage

est appliqué au circuit de décodage 24 sur une ligne 36.

Ce signal a été représenté sur la Fig 3.

Le condensateur 34 est le condensateur d'emmagasinage

d'énergie qui est chargé par le signal de charge et quipen-

dant le temps de marche de la fusée,fournit le courant à

tous les composants de la fusée à retardement numérique.

Les parties positives du signal de charge/réglage cons-

tituent l'intervalle de mise sous tension et elles sont uti-

lisées pour charger le condensateur 34 d'emmagasinage d'éner-

gie tandis que la partie à zéro volt (t 1 à t 2) contient

l'information de temps de marche.

Le décodeur 24 fonctionne de manière à extraire l'in-

formation de temps de marche et il fournit une impulsion de comptage progressif à la porte 26 par l'intermédiaire d'une

ligne 38 Cette impulsion de comptage progressif a pratique-

ment la même durée que l'intervalle à zéro volt du signal de charge L'autre entrée de la porte 26 reçoit le signal de l'oscillateur 18 qui lui est transmis par une ligne 23 Par conséquent, lorsque l'impulsion de comptage progressif est

présente sur la ligne 38, le signal provenant de l'oscilla-

teur 18 est transmis (avec inversion de polarité)par la porte 26 pour former le signal accumulé qui est alors appliqué à l'entrée de comptage progressif ducircuit de comptage 20 Le circuit de comptage compte alors le nombre des impulsions présentes dans le

signal accumulé afin d'établir un compte de minuteur binaire.

La fonction du circuit logique d'initialisation 32 est

de préparer le décodeur 24 et le compteur 20 pour la récep-

tion respectivement de l'information de temps de marche et

du signal accumulé Un certain temps non critique après l'ap-

plication initiale du signal de charge/réglage sur la ligne 36 et en réponse à l'application d'une tension positive sur la ligne +V, le circuit logique d'initialisation 32 fournit une impulsion de préréglage au compteur 20 et une impulsion de remise à zéro au décodeur 24 Un certain temps arbitraire après, l'information de temps de marche apparait dans le si gnal de charge/réglage Cette information est ensuite traitée

par le décodeur 24 pour produire l'impulsion de comptage pro-

gressif et engendrer le signal au moyen duquel le compte de

minuteur binaire est établi dans le compteur 20.

En l'absence de l'impulsion de comptage progressif transmise sur la ligne 38, aucune impulsion n'est transmise

à la sortie de la porte 26 et il ne se produit aucun accrois-

sement du compte de minuteur De cette manière, un compte de minuteur binaire est chargé dans le compteur 20, ce compte réflétant le nombre d'impulsions présentes à l'intérieur

d'un intervalle de temps, l'intervalle de temps étant dé-

terminé par l'information de temps de marche contenue dans

la signature de charge/réglage La fusée à retardement numé-

rique est ainsi initialisée avec l'information de temps de marche.

Lors du lancement de la roquette ou projectile, l'in-

terrupteur 40 se ferme L'interrupteur 40 peut être, par exemple, un interrupteur à inertie qui se ferme lorsque le projectile est mis en mouvement Ceci applique un niveau de tension correspondant à un 1 logique à l'une des entrées

de la porte 28 L'autre entrée de la porte 28 reçoit son si-

gnal d'un compteur démultiplicateur ou circuit 30 diviseur par N Le signal d'entrée du circuit 30 diviseur par N est

fourni sur la ligne 19 par l'oscillateur 18 Ainsi, le si-

gnal de sortie du circuit 30 diviseur par N est à une cer-

taine fréquence qui est proportionnelle à la fréquence de l'oscillateur à partir de laquelle elle est établie Par exemple, si N est égal à 1, le signal de sortie du circuit

diviseur par N est à la fréquence de l'oscillateur; in-

versement, si N est égal à 1000 le signalde sortie du cir-

cuit 30 diviseur par N a une fréquence qui est égale au mil-

lième de la fréquence de l'oscillateur Lorsque l'interrup-

teur 40 est fermé, la porte 28 transmet (avec inversion de polarité)

le signal de sortie du circuit 30 diviseur par N à l'entrée de carrp-

tage régressif du compteur 20 Ainsi le compte du minuteur contenu dans le compteur 20 est décrémenté à un rythme déterminé par le circuit 30 diviseur par N et proportionnel à la fréquence de l'oscillateur De cette manière, le même signal que celui qui a été utilisé pour établir le compte de minuteur ou un signal qui lui est directementporportionnel est utilisé pour décrémenter le compte de minuteur De cette manière, toutes

les imprécisions du circuit oscillateur sont annulées.

L'utilisation de cette manière du signal de l'oscilla-

teur est fonctionnellement analogue à l'emploi d'un signal

porteur dans les réseaux de transmission Dans de tels ré-

seaux, le signal porteur sert simplement de moyen à l'aide duquel l'information désirée est transmise entre deux points, le signal porteur étant éliminé lorsque le signal est traité à l'extrémité réceptrice De la même manière, l'emploi d'un signal directement porportionnel à la fréquence du signal

de l'oscillateur à partir duquel il est établi pour déczé-

menter le compte de minuteur contenu dans le compteur 20 annule utilement les effets du sigal de l'oscillateur sur

le comptage progressif ou établissement du compte de minuteur.

Lorsque le compte contenu dans le compteur 20 atteint zéro, une impulsion est appliquée à un circuit d'attaque 42 qui produit alors une impulsion de sortie qui contient

suffisamment d'énergie pour déclencher le détonateur 14 con-

tenu dans le bloc d'explositifs 12 Dans le mode de réalisa-

tion préféré, l'impulsion du compteur est engendrée lorsque le dernier bit du compte de minuteur est compté et qu'une impulsion de retenue se propage dans le compteur 20 jusqu'à la ligne de sortie 21 Dans le mode de réalisation préféré,

le circuit d'attaque 42 est un interrupteur à réaction L'em-

ploi d'un interrupteur à réaction permet la génération d'une impulsion de sortie qui a une largeur d'impulsion suffisante

pour fournir au détonateur 14 une quantité d'énergie appro-

priée pour assurer sa détonation.

On expliquera maintenant,en se référant aux circuits qui constituent le décodeur 24, la manière suivant laquelle

l'information de temps de marche est extraite de la signa-

ture de charge/réglage Le signal fourni par le dispositif

de réglage 16 sur la ligne 36 est fourni au circuit de déco-

dage 24 par l'intermédiaire d'une diode 43.

L'anode de la diode 43 est connectée à une extrémité d'une résistance 44, aux deux entrées d'une porte ET 46, à la cathode d'une diode 48 et à l'entrée de signaux d'horloge

d'une bascule 50 de type D L'autre extrémité de la résis-

tance 44 est connectée à la masse La sortie de la porte ET 46 est connectée à l'entrée d'enclenchement d'une bascule 52 de type D La sortie directe de la bascule D 52 est connectée à l'entrée d'enclenchement de la bascule 50 avec interposition d'un condensateur 54 Une extrémité d'une résistance 56 est connectée à la jonction du condensateur

54 et de l'entrée d'enclenchement de la bascule D 50.

L'autre extrémité de la résistance 56 est connectée à la masse Les entrées D des deux bascules 52 et 50 ainsi que l'entrée d'horloge de la bascule 52 sont connectées à la

masse Enfin, la sortie Q de la bascule D 50 est con-

36 nectée à la ligne 38 qui fournit l'impulsion de comp-

tage progressif à la porte 26 On notera que la ligne

33 provenant du circuit logique d'initialisation est con-

nectée aux entrées de remise à zéro des deux bascules 50 et 52 de type D. Lors de l'application initiale du signal de charge/ réglage, une tension positive est appliquée à l'entrée de la porte ET 46 et à l'entrée de signaux d'horloge de la bascule D 50 Pendant cet intervalle initial,le condensateur 34, qui est connecté à l'anode de la diode 48, accumule une charge électrique Pendant cette période de temps, le signal de sortie de la porte ET est à un bas niveau de même que les signaux de sortie des bascules D 50 et 52 Un certain temps arbitraire après le début du signal de charge/réglage, la

ligne 36 est ramenée à la tension de la masse par le dispo-

sitif de réglage 16 Ceci correspond au point t 1 de la Fig. 3 Lorsque la ligne 36 retombe à zéro, la porte ET 46 passe

à un haut niveau et applique un 1 logique à l'entrée d'en-

clenchement de la bascule D 52 Ceci provoque le passage à un haut niveau du signal de sortie de la bascule D 52 Ce passage à un haut niveau est différentié par la combinaison

formée par le condensateur 54 et la résistance 56 pour ap-

pliquer une impulsion de sens positif à l'entrée d'enclenche-

ment de la bascule D 50 En même temps, l'entrée de signaux

d'horloge de la bascule D 50 reçoit un front d'impulsion des-

cendant étant donné que cette entrée est connectée à la ligne 36 de transmission' de la signature de charge/réglage par l'intermédiaire de la diode 43 Cette impulsion de sens négatif appliquée à son entrée de signaux d'horloge a pour effet que l'impulsion de sens positif appliqué à son entrée

d'enclenchement fait passer le signal de sortie de la bas-

cule D 50 au niveau 1 logique Ce phénomène constitue le dé-

but de l'impulsion de comptage progressif qui est appliquée

à la porte 26 pour commencer le signal accumulé à partir du-

quel le compte de minuteur est obtenu.

Au temps t 2 de la Fig 3, la ligne de charge 36 passe à nouveau à un haut niveau Ceci provoque l'application d'un front de sens positif à l'entrée de signaux d'horloge de la bascule D 50, ce qui a pour effet de faire retomber à un bas niveau le signal de sortie de la bascule D 50 Ce

zéro logique est appliqué à la porte ET 26 par l'intermé-

diaire de la ligne 38, ce qui empêche la poursuite de la

transmission du signal de l'oscillateur 18 au compteur 20.

Ainsi, l'impulsion de comptage progressif fournie par l'in-

termédiaire de la diode 43 permet à la ligne de charge 36 de passer à un niveau de tension négatif ce qui signale le

déclenchement de la mise à feu dumoteur-fusée dans un sys-

*tème multiplexé à un seul fil.

En principe, le temps de marche maximal possible est établi par le nombre de compteurs en cascade qui composent le circuit de comptage 20 et par la capacité d'emmagasinage d'énergie du condensateur 34 Le condensateur 34 doit être dimensionné de façon à contenir suffisamment d'énergie pour faire fonctionner le reste du circuit de fusée pendant le

temps de marche requis de la fusée et conserver encore suf-

fisamment d'énergie à la fin de cette période de temps pour

déclencher le détonateur.

Conformément au procédé de la présente invention, on obtient un intervalle de temps de précision en n'utilisant que des circuits numériques grâce au fait que l'on compte

tout d'abord une fréquence dbscillateur pendant un inter- valle de temps prédéterminé pour former un compte de minu-

teur accumulé, que l'on décrémente ensuite le compte accu-

mulé dans le circuit de comptage en utilisant un rythme de

décrémentation qui est proportionnel à la fréquence de l'os-

cillateur à partir de laquelle il est établi et qu'on pro-

duit enfin un signal de sortie lorsque le compte atteint zéro. La Fig 4 représente un autre mode de réalisation de la présente invention qui convient pour être utilisé avec des

dispositifs de réglage de fusées à retardement analogiques.

Dans ce mode de réalisation, on admet que l'on doit utiliser la signature de charge/réglage représentée sur la Fig 5 On notera la nature bipolaire de cette signature En outre, il est prévu une ligne séparée 57 au moyen de laquelle le signal de mise sous tension est appliqué au circuit A la différence du premier mode de réalisation décrit ci-dessus,deux lignes doivent être utilisées, l'une pour fournir l'information

de temps de marche et l'autre pour fournir l'énergie élec-

trique.

La seule autre différence entre cet autre mode de réa-

lisation et le mode de réalisation initialement décrit ré- side dans le circuit de décodage Dans cet autre mode de réalisation, le circuit de décodage est considérablement simplifié Sur la Fig 4, à laquelle on se référera, on peut voir que le signal d'entrée du temps de marche est appliqué à la porte 26 par l'intermédiaire d'une diode 58 et d'un circuit séparateur 60 La diode 58 est utilisée de façon que seule la partie positive du signal soit transmise

à la porte 26, la partie positive du signal comprenant l'in-

formation de temps de marche En d'autres termes, la partie

positive du signal est l'impulsion de comptage progressif.

Le fonctionnement du reste du circuit en réponse à cette

information de temps de marche et à la fermeture de l'inter-

rupteur 40 reste le même Comme dans le mode de réalisation précédent, le circuit logique d'initialisation 32 fournit

un signal de préréglage au circuit de comptage 20 en ré-

ponse à l'application initiale d'une tension au condensa-

teur 34 d'emmagasinage d'énergie Dans ce mode de réalisa-

tion, cependant, le signal de charge est fourni sur une ligne séparée de celle utilisée pour fournir le signal de réglage Typiquement, le signal de charge est appliqué en premier lieu au condensateur 34 par l'intermédiaire de la ligne 57 de mise sous tension et de la diode 59 Ceci a pour effet que le circuit logique d'initialisation prérègle le circuit de comptage 20 Dans les 5 à 8 millisecondes qui suivent l'application du signal de charge à la ligne 57,

le dispositif de réglage applique le signal de réglage (re-

présenté sur la Fig 5) à la ligne 36 pour commencer l'ac-

cumulation du compte de minuteur dans le circuit de comptage Du fait de la présence de la diode 58 dans la ligne 36, seule la partie positive,de t 1 à t,du signal de réglage est 1 2

transmise au circuit de décodage 24 Les parties de sens né-

gatif sont ignorées par les circuits de la fusée Ceci per-

met au signal de réglage d'être utilisé dans un agencement

de multiplexage dans lequel,après que les données d'inter-

valle de temps ont été fournies, une inversion de la polari-

té de la ligne peut être utilisée pour mettre à feu la ro-

quette.

En résumé, la fusée à retardement numérique de la pré-

sente invention résoud plusieurs des problèmes présents dans

les fusées à retardement de la technique antérieure Une ca-

ractéritique importante réside en ce que la présente inven-

tion évite la nécessité d'une connaissance à priori des va-

leurs des composants ou de l'emploi de composants de préci-

sion pour pouvoir obtenir des intervalles de temps précis.

En outre, par opposition aux fusées à retardement de la tech-

nique antérieure, la précision de la fusée à retardement

s'accroit lorsque l'intervalle de temps de marche s'accroit.

La présente invention utilise le signal de l'oscillateur de la même manière qu'un signal porteur est utilisé dans les réseaux de transmission De cette manière, les imprécisions

inhérentes au signal de l'oscillateur sont annulées Le cir-

cuit de commande 22 fournit des capacités de décodage qui permettent l'emploi d'une unique ligne pour recevoir à la fois la tension de charge et l'information de temps de marche Ceci simplifie considérablement la préparation du

système d'artillerie.

Les termes et expressions qui ont été utilisés dans la

présente description doivent être considérés comme purement

descriptifs et non limitatifs et l'emploi de tels termes et expressions ne doit pas être considéré comme une intention d'exclure les équivalents des caractéristiques décrites et représentées ou de parties de ces caractéristiques étant

bien entendu qu'il est possible d'y apporter diverses modi-

fications sans sortir du cadre de l'invention revendiquée.

Claims

REVENDICATIONS

1 Un appareil minuteur numérique conçu pour produire un signal de sortie à la fin dlun intervalle de temps choisi

et précis après l'apparition d'un signal de départ et con-

formément aux données d'intervalle de temps contenues dans un signal de charge/réglage, cet appareil étant caractérisé

en ce qu'il comprend:des moyens oscillateurs ( 18) pour pro-

duire un signal d'horloge qui comporte une série d'impul-

sions d'horloge; des moyens de commande ( 22) fonctionnant en réponse au signal de charge/réglage, au signal de départ et

au signal d'horloge pour produire un signal accumulé qui com-

prend un intervalle du signal d'horloge dont la durée est dé-

terminée conformément aux données d'intervalle de temps du

signal de charge/réglage et pour produire un signal de comp-

tage régressif qui est déclenché par le signal de départ et

qui a un taux de fréquence qui est établi à partir de la fré-

quence du signal d'horloge; et des moyens de comptage ( 20) fonctionnant en réponse au signal de comptage régressif et au signal accumulé, les moyens de comptage ( 20) comptant le

nombre des impulsions d'horloge contenues dans le signal ac-

cumulé pour produire un compte de minuteur et les moyens de

comptage décrémentant, en outre, le compte de minuteur con-

formément au taux defréquence du signal de comptage régres-

sif, les moyens de comptage produisant le signal de sortie

lorsque le compte atteint un état de compte prédéterminé.

2 Appareil minuteur numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de charge/réglage contient un intervalle de mise sous tension et en ce qu'il comporte,

en outre, des moyens ( 34) d'emmagasinage d'énergie pour emma-

gasiner l'énergie fournie pendant l'intervalle de temps de

mise sous tension du signal de charge/réglage et pour four-

nir toute l'énergie nécessaire de fonctionnement de l'appa-

reil.

3 Appareil minuteur numérique selon la revendication 2, ca-

ractérisé en ce que les moyens d'emmagasinage d'énergie sont

constitués par un condensateur ( 34).

4 Appareil minuteur numérique selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que les moyens oscillateurs sont constitués

par un oscillateur ( 18) piloté par quartz.

Appareil minuteur numérique selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les moyens oscillateurs sont constitués par un oscillateur ( 18) piloté par une piézocéramique.

6 Appareil minuteur numérique selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que les données d'intervalle de temps du si-

gnal de charge/réglage sont fournies par une partie du signal de charge/réglage qui a un niveau de tension prédéterminé qui est différent du reste du signal de charge/réglage et en ce

que les moyens de commande ( 22) comprennent: des moyens for-

mant porte ( 26) fonctionnant en réponse à une impulsion de comptage progressif et au signal d'horloge pour produire un signal accumulé; le signal d'horloge étant inclus dans le signal accumulé chaque fois que le signal de charge/réglage

est au niveau de tension prédéterminé, l'impulsion de comp-

tage progressif étant produite à partir des données d'inter-

valle de temps, et un compteur démultiplicateur ( 30) fonc-

tionnant en réponse au signal d'horloge-et au signal de dé-

part pour produire le signal de comptage régressif, le si-

gnal de comptage régressif étant proportionnel au signal

d'horloge conformément à un rapport prédéterminé.

7 Appareil minuteur numérique selon la revendication 6, ca-

ractérisé en ce que le rapport prédéterminé du compteur dé-

multiplicateur ( 30) est de 1000:1.

8 Appareil minuteur numérique selon l'une des revendica-

tions 1 et 6, caractérisé en ce que les moyens de commande ( 22) comprennent, en outre, des moyens de décodage ( 24) pour obtenir les données d'intervalle de temps à partir du signal

de charge/réglage.

9 Appareil minuteur numérique selon l'une des revendica-

tions 1 et 6, caractérisé en ce que les moyens de commande ( 22) reçoivent le signal de charge/réglage sur une unique

ligne( 36).

10 Appareil minuteur numérique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la durée de l'intervalle du signal

d'horloge qui est inclus dans le signal accumulé est approxi-

mativement égale à la durée de la partie du signal de charge/

réglage qui est au niveau de tension prédéterminé.

11 Appareil minuteur numérique selon la revendication 6, caractérisé en ce que les données d'intervalle de temps comprennent la durée de la partie à niveau de tension prédé- terminé du signal de charge/réglage et en ce qu'il comporte

des moyens de décodage ( 24) pour détecter la durée de la par-

tie à niveau de tension prédéterminé et pour fournir l'im-

pulsion de comptage progressif, l'impulsion de comptage pro-

gressif ayant sensiblement la même largeur que la durée dé-

tectée. 12 Appareil minuteur numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de comptage sont constitués

par un compteur progressif/régressif.

13 Appareil minuteur numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'attaque ( 42) fonctionnant en réponse au signal de sortie pour produire

une impulsion de sortie de forte énergie.

14 Appareil minuteur numérique selon la revendication 13, caractérisé en ce que le circuit d'attaque est constitué par

un interrupteur à réaction.

Appareil minuteur numérique selon la revendication 13, caractérisé en ce que le signal de charge/réglage comporte un intervalle de mise sous tension pour fournir de l'énergie à l'appareil et en ce qu'il comporte un condensateur ( 34) pour emmagasiner l'énergie fournie pendant l'intervalle de

mise sous tension, le condensateur ayant la capacité d'emma-

gasiner suffisamment d'énergie pour fournir toute la puis-

sance nécessaire au fonctionnement de l'appareil, y compris l'énergie nécessaire pour produire l'impulsion de sortie de

forte énergie.

16 Appareil minuteur numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de départ est produit par la

fermeture d'un interrupteur ( 40).

17 Appareil minuteur numérique selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'interrupteur est un interrupteur à

inertie ( 40).

18 Appareil minuteur numérique selon la revendication 1,

caractérisé en ce que les moyens de commande ( 22) com-

prennent, en outre, des moyens d'initialisation ( 32) qui fonctionnent en réponse au signal de charge/réglage pour remettre à zéro les moyens de commande et pour prérégler les moyens de comptage ( 20) avec un intervalle prédéterminé

à la suite de l'application du signal de charge/réglage.

19 Appareil minuteur numérique selon la revendication 1,

caractérisé en ce que le signal de charge/réglage est appli-

qué à l'appareil sur une ligne de charge ( 57) et sur une ligne de réglage ( 36) qui est séparée de la ligne de charge,

en ce que les moyens de commande ( 22) fonctionnent en ré-

ponse au signal de la ligne de réglage pour appliquer le signal accumulé aux moyens de comptage ( 20) et en ce qu'il

comporte des moyens ( 34) d'emmagasinage d'énergie qui fonc-

tionnent en réponse au signal appliqué sur la ligne de charge

* pour emmagasiner l'énergie fournie dans le signal de la ligne.

de cahrge et pour fournir toute la puissance nécessaire au

fonctionnement de l'appareil.

20 Appareil minuteur numérique selon la revendication 19,

caractérisé en ce que les données d'intervalle de temps con-

tenues dans le signal de la ligne de réglage ( 36) comprenent un intervalle prédéterminé de tension positive, en ce que les moyens de commande ( 22) comprennent des moyens décodeurs

( 24) pour obtenir la durée de l'intervalle de tension posi-

tive à partir du signal de la ligne de réglage ( 36) et en ce qu'en outre, le signal accumulé fourni par les moyens de commande comprend un intervalle du signal d'horloge qui

a une durée approximativement égale à la durée de l'inter-

valle de tension positive.

21 Appareil minuteur numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de charge/réglagg comporte des niveaux de tension positifs et négatifs et en ce que les moyens de commande ( 22) comprennent, en outre, des moyens redressseurs ( 43, 48; 50, 59) pour recevoir le signal de charge/réglage, les moyens redresseurs ne fournissant aux

moyens de commande que les parties à niveau de tension posi-

tif du signal de charge/réglage en vue de leur traitement.

22 Un appareil minuteur numérique à un seul fil pour pro-

duire une impulsion de sortie à la fin d'une période de temps choisie et précise après l'apparition d'un signal de départ,en conformité avec des données d'intervalle de temps contenues dans un signal de charge/réglage, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte: un oscillateur ( 18)

à quartz pour produire un signal d'horloge; des moyens dé-

tecteurs ( 24) pour obtenir les données d'intervalle de temps à partir du signal de réglage et pour produire une impulsion de comptage ayant une largeur déterminée par les données

d'intervalle de temps; des moyens formant porte ( 26) fonc-

tionnant en réponse à l'impulsion de comptage progressif et

au signal d'horloge pour fournir un signal accumulé qui com-

prend le signal d'horloge chaque fois que l'impulsion de comptage progressif est présente; des moyens ( 30) formant diviseurs de fréquence fonctionnant en réponse au signal de départ et au signal d'horloge pour produire un signal de

comptage régressif qui est déclenché par le signal de dé-

part et dont la fréquence est proportionnelle à la fréquence du signal d'horloge à partir de laquelle elle est établie;et un compteur binaire progressif/régressif ( 20) fonctionnant

en réponse au signal accumulé et au signal de comptage ré-

gressif, le compteur comptant le nombre des impulsions pré-

sentes dans le signal accumulé pour produire un compte de minuteur et, en outre, lors du déclenchement du signal de comptage régressif, le compteur décrémentant le compte de

minuteur au rythme du signal de comptage régressif, le comp-

teur produisant l'impulsion de sortie lorsque le compte at-

teint zéro.

23 Procédé pour produire un signal de sortie à la fin d'un intervalle de temps choisi et précis qui suit l'apparition

d'un signal de départ et en conformité avec des données d'in-

tervalle de temps fournies à l'intérieur d'un signal de ré-

glage, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste: à produire une fréquence d'horloge comprenant une série d'impulsions d'horloge; à compter les impulsions d'horloge

pendant un intervalle déterminé par les données d'inter-

valle de temps pour produire un compte de minuteur; à dé-

crémenter le compte de minuteur en réponse au signal de dé-

part à un rythme qui est porportionnel à la fréquence du si-

gnal d'horloge; et à produire le signal de sortie lorsque le

compte atteint zéro.

24 Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que les données d'intervalle de temps comprennent une partie du signal de réglage qui a un niveau de tension prédéterm Thé et en ce qu'en outre, l'étape de comptage des impulsions d'horloge comporte l'étape qui consiste à détecter la partie

à niveau de tension prédéterminé du signal de réglage.

Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce

que l'étape de comptage régressif comporte l'étape qui con-

siste à diviser la fréquence du signal d'horloge par un

nombre entier prédéterminé pour obtenir le rythme de comp-

tage régressif.

26 Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que l'étape de division de la fréquence du signal d'horloge consiste à diviser la fréquence du signal d'horloge par mille.