FR2686428A1 - Stabilised sight head for onboard optical apparatuses - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rapporte aux appareils optiques embarqués. The invention relates to on-board optical devices.
On connaet des plates-formes asservies et stabilisées pour appareils optiques embarqués, lesquelles permettent d'assurer l'élimination des vibrations provenant du véhicule porteur et nuisible à la résolution des appareils optiques, le découplage des mouvements du véhicule et le pilotage à distance, en site et gisement, pour l'observation, l'acquisition des objectifs, la poursuite des cibles, etc. La stabilisation est réalisée à partir d'un gyroscope à deux degrés de liberté dont le moment cinétique it parallèle à l'axe optique de chaque appareil, alors que ses axes de pivotement sont parallèles à ceux de la plate-forme.Le rtle du gyroscope est double: en l'absence d'ordre, il maintient dans l'espace la plate-forme en situation fixe, c'est-à-dire qu'il découple l'ensemble des appareils optiques portés par celle-ci vis-à-vis des mouvements et des vibrations du véhicule porteur; sur ordre, il commande l'orientation en gisement et site de la plateforme; ce pilotage effectué par l'intermédiaire du gyroscope conserve à la plate-forme en cause la qualité de sa stabilisation, malgré les changements d'orientation et au cours m8me de ceux-ci. Connaet and stabilized platforms are known for on-board optical devices, which make it possible to ensure the elimination of vibrations originating from the carrier vehicle and detrimental to the resolution of optical devices, the decoupling of vehicle movements and remote control, in site and deposit, for observation, acquisition of objectives, pursuit of targets, etc. Stabilization is carried out using a gyroscope with two degrees of freedom, the angular momentum of which is parallel to the optical axis of each device, while its pivot axes are parallel to those of the platform. is double: in the absence of order, it maintains in space the platform in a fixed situation, that is to say that it decouples all the optical devices carried by it opposite -vis the movements and vibrations of the carrier vehicle; on order, he commands the orientation of the platform and site; this piloting carried out by means of the gyroscope preserves the quality of its stabilization at the platform in question, despite the changes in orientation and even during these changes.
Les plätes-formes de ce genre présentent une masse et une inertie relativement considérables de sorte qu'une stabilisation précise et un asservissement rapide nécessitent la mise en jeu de fortes puissances motrices. La fidélité de réponse reste néanmoins médiocre.Platforms of this kind have a relatively considerable mass and inertia so that precise stabilization and rapid enslavement require the use of high motive powers. The fidelity of response nevertheless remains poor.
On connatt d'autres types de plates-formes qui remédient à de tels inconvénS nts. Ces plates-formes comprennent un agencement dans lequel leur propre stabilisation est conjuguée à une stabilisation intérieure du ou des appareils optiques embarqués. Other types of platforms are known which remedy these disadvantages. These platforms include an arrangement in which their own stabilization is combined with an internal stabilization of the on-board optical device or devices.
La plate-forme est stabilisée et pilotée d'après les informations délivrées par le gyroscope et toute erreur de stabilisation résiduelle, détectée par le gyroscope, est utilisée pour asservir soit des déviateurs optiques croisées traversés par le faisceau parvenant à un appareil optique embarqué ou en provenant, soit un miroir mobile autour de deux axes perpendiculaires, assurant la m8me fonction. Si ces plates-formes, que l'on peut qualifier de platesformes à deux étages de stabilisation, offrent l'avantage d'une très bonne qualité de stabilisation compatible avec la résolution optique des appareils, elles ne donnent pas par contre entière satisfaction quant à l'harmonisation.En effet, lorsque plusieurs appareils optiques sont montés sur une m8me plate-forme, il faut nécessairement aligner ces différents appareils optiques ente eux et par rapport à la référence inertielle fournie par l'élément gyroscopique. Quelle que soit la méthode employée, qui implique toujours des opérations longues et requérant beaucoup de soins, il faut pouvoir garantir la stabilité des alignements d'harmonisation initiaux dans le temps et malgré un environnement perturbateur (variations de température, contraintes mécaniques, etc.) qui cause des déformations de la plate-forme portant ces appareils optiques.Il est possible d'atténuer ces effets par un renforcement des structures, au détriment de la masse, et par ltusage de moyens mécaniques de réglage complexes et dispendieux, qui obligent néanmoins, périodiquement, de vérifier la conservatdon du réglage.The platform is stabilized and controlled according to the information supplied by the gyroscope and any residual stabilization error, detected by the gyroscope, is used to control either crossed optical deflectors crossed by the beam arriving at an on-board optical device or in coming from, or a mirror movable around two perpendicular axes, ensuring the same function. If these platforms, which can be described as two-stage stabilization platforms, offer the advantage of a very good quality of stabilization compatible with the optical resolution of the devices, they do not however give complete satisfaction with Indeed, when several optical devices are mounted on the same platform, these different optical devices must necessarily be aligned with each other and with respect to the inertial reference provided by the gyroscopic element. Whatever the method used, which always involves long operations and requiring a lot of care, it must be possible to guarantee the stability of the initial alignment alignments over time and despite a disturbing environment (temperature variations, mechanical stresses, etc.) which causes deformations of the platform carrying these optical devices. It is possible to mitigate these effects by strengthening the structures, to the detriment of the mass, and by using complex and expensive mechanical means of adjustment, which nevertheless require, periodically, check the conservation of the setting.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en présentant une tette de visée stabilisée permettant d'effeetuer ltharmonisation des appareils optiques quelle comporte non seulement au montage de ceux-ci, mais également à tout moment et d'une manière automatique au cours du fonetionnement et de l'utilisation de la tette de visée. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by presenting a stabilized sighting plate making it possible to effect the harmonization of the optical devices which it comprises not only when mounting them, but also at any time and automatically during operation and use of the sighting device.
L'invention concerne une taste de visée stabilisée pour appareils optiques embarqués, comprenant un gyroscope à deux degres de liberté servant de référence inertielle à un agencement de stabilisation primaire de la tette de visée et à un agencement de stabilisation secondaire, en site et en gisement, des axes de visée desdits appareils au moyen de déviateurs-optiques associés à ceux-ci. Selon 1'invention, l'agencement de stabilisation secondaire commande indépendamment les uns des autres les déviateurs optiques de telle sorte que chacun d'eux maintienne parallèle à une direction de référence l'axe de visée de l'appareil optique auquel il est associé.On obtient ainsi une harmonisation permanente des axes de visée des différents appareils optiques que comporte la taste de visée, malgré les déformations que peut subir la structure porteuse desdits appareils et qui tendent à détruire le parallélisme des axes de visée initialement harmonisés, et cela pour toute direction de visée désirée établie par pilotage de la direction de référence. The invention relates to a stabilized aiming sight for on-board optical devices, comprising a gyroscope with two degrees of freedom serving as an inertial reference to a primary stabilization arrangement of the aiming tette and to a secondary stabilization arrangement, in elevation and in bearing. , axes of sight of said devices by means of optical deflectors associated therewith. According to the invention, the secondary stabilization arrangement controls the optical deflectors independently of each other so that each of them maintains parallel to a reference direction the line of sight of the optical device with which it is associated. This gives permanent harmonization of the sighting axes of the various optical devices that the aiming sight has, despite the deformations that the supporting structure of said devices can undergo and which tend to destroy the parallelism of the sighting axes initially harmonized, and this for all desired direction of aim established by piloting the reference direction.
L'agencement de stabilisation secondaire effectue de préférence une mesure par autocollimation des écarts angulaires ente un pinceau lumineux dont la direction dépend de la référence inertielle fournie par le gyroscope et, pour chaque appareil optique, un pinceau lumineux dont la direction dépend de l'orientation de celui-ci, puis commande le déviateur optique correspondant pour rendre ces écarts nuls. The secondary stabilization arrangement preferably performs a measure by stickers of the angular deviations between a light brush whose direction depends on the inertial reference provided by the gyroscope and, for each optical device, a light brush whose direction depends on the orientation. of it, then controls the corresponding optical deflector to make these deviations zero.
La déteetion desdits écarts angulaires s'effectue ainsi par autocollimation entre la référence inertielle et chacun des appareils optiques, puis par correction de la direction de l'axe de visée de chaque appareil par action sur le déviateur optique associé (cette correction pourrait aussi bien, dans certains cas, titre effectuée par recalage de appareil optique lui-m8me, ou par traitement interne de l'image formée par celui-ci).Un autocollimateur à votes multiples enVisageable dans cette application pour fournir sous forme optique la référence inertielle peut comporter une source lumineuse pour chaque appareil optique, émettant un pinceau lumineux parallèle à son axe de visée qui, après traversée du déviateur optique associé, frappe un miroir plan commun stabilisé pour rester perpendiculaire à la direction de référence, tandis que chaque pinceau réfléchi traverse de nouveau le déviateur optique pour tomber sur un détecteur d'écart lié à l'appareil considéré et commandant le déviateur optique de celui-ci.Mais, dans une forme d'exécution préférée de l'invention, l'autocollimateur à voies multiples est composé d'une source lumineuse commune liée à une plate-forme auxiliaire de
le référence stabilisée par/ gyroscope, cette source engendrant autant de pinceaux lumineux distincts parallèles à la direction de référence, ctest-à-dire au moment cinétique du gyroscope, qu'il y a d'appareils optiques à stabiliser, tandis que chacun de ces pinceaux frappe, à travers le déviateur correspondant, un miroir plan calé sur un appareil optique respectif perpendiculairement à l'axe de visée de celui-ci, puis est dirigé vers un détecteur optique porté par la plate-forme auxiliaire et délivrant des signaux d'erreur à partir desquels est commandé le déviateur optique correspondant. Ainsi, les différents pinceaux d'autocollimation sont parallèles à la direction de référence, quels que soient les mouvements du véhicule sur lequel est montée la tette de visée ou les déplacements de la direction de visée. Ces pinceaux sont donc porteurs de la référence inertielle et la transmettent aux appareils optiques, tandis que les écarts angulaires mesurés par les détecteurs respectivement associés aux appareils optiques servent à corriger par asservissement la direction des axes de visée de ceux-ci indépendamment les uns des autes. Detection of said angular deviations is thus carried out by self-animation between the inertial reference and each of the optical devices, then by correction of the direction of the line of sight of each device by action on the associated optical deflector (this correction could as well, in some cases, title carried out by readjustment of the optical device itself, or by internal processing of the image formed by the latter) .A multiple vote sticker collector can be used in this application to provide the inertial reference in optical form may include a light source for each optical device, emitting a light brush parallel to its line of sight which, after crossing the associated optical deflector, strikes a common plane mirror stabilized to remain perpendicular to the reference direction, while each reflected brush crosses again the optical deflector to fall on a deviation detector linked to the device considered D and controlling the optical deflector of this ci.Mais, in a preferred embodiment of the invention, the autocollimator to multiple channels is composed of a common light source related to an auxiliary platform
the reference stabilized by / gyroscope, this source generating as many distinct light brushes parallel to the reference direction, that is to say at the kinetic moment of the gyroscope, that there are optical devices to be stabilized, while each of these brushes strike, through the corresponding deflector, a plane mirror wedged on a respective optical device perpendicular to the line of sight thereof, then is directed towards an optical detector carried by the auxiliary platform and delivering signals error from which the corresponding optical deflector is controlled. Thus, the different self-animation brushes are parallel to the reference direction, regardless of the movements of the vehicle on which the sighting plate is mounted or the movements of the sighting direction. These brushes therefore carry the inertial reference and transmit it to the optical devices, while the angular deviations measured by the detectors respectively associated with the optical devices serve to correct by slaving the direction of the axes of sight thereof independently of each other. .
On peut prévoir que le spectre optique de chacun des pinceaux lumineux distincts de l'autocollimateur cotncide au moins partiellement avec le spectre de l'appareil correspondant, ce qui convient en particulier lorsque le déviateur optique de certains au moins des appareils est un dispositif dioptrique tel qu'un diasporamètre à plusieurs lames prismatiques rotatives (tandis que le déviateur optique de certains au moins des appareils peut autre un miroir mobile), ee qui permet en outre d'introduire dans le champ d'un appareil optique le pinceau lumineux dirigé vers le miroir calé sur celui-ci, pour y former un point lumineux analogue à un réticule de référence visuelle, matériali- sant - dans les différents appareils optiques un même axe de visée lié à la direction de référence commune. Provision may be made for the optical spectrum of each of the distinct light brushes of the cotimimator to coincide at least partially with the spectrum of the corresponding apparatus, which is particularly suitable when the optical deflector of at least some of the apparatuses is a dioptric device such that a diasporameter with several rotary prismatic blades (while the optical deflector of at least some of the apparatuses can other a mobile mirror), ee which makes it possible moreover to introduce into the field of an optical apparatus the luminous brush directed towards the mirror wedged on it, to form a light point analogous to a visual reference reticle, materializing - in the various optical devices the same line of sight linked to the common reference direction.
Avantageusement, la source lumineuse liée à la référence inertielle émet un unique pinceau qui est partagé par des miroirs en plusieurs pinceaux distincts parallèles au moment cinétique du gyroscope. Le partage spatial du pinceau initial en pinceaux distincts peut alors staccompagner d'un partage spectral, de sorte que certains au moins de ces derniers pinceaux lumineux ait un contenu spectral différent, de préférence voisin du spectre utile des appareils optiques correspondants. Advantageously, the light source linked to the inertial reference emits a single brush which is shared by mirrors in several separate brushes parallel to the kinetic moment of the gyroscope. The spatial sharing of the initial brush into separate brushes can then be accompanied by a spectral sharing, so that at least some of these latter light brushes have a different spectral content, preferably close to the useful spectrum of the corresponding optical devices.
Chaque détecteur optique est de préférence un détecteur de zéro constitué par une cellule photo-électrique à quatre quadrants. Each optical detector is preferably a zero detector consisting of a four-quadrant photoelectric cell.
D'une manière générale , il est possible d'incorporer à une tête de visée selon l'invention un télémètre à laser dont le faisceau peut titre couplé à ltun des appareils optiques, ce faisceau passant par le déviateur optique de cet appareil pour sortir suivant l'axe de visée stabilisé de celui-ci et revenir suivant un trajet inverse vers le récepteur du télémètre. In general, it is possible to incorporate into a sighting head according to the invention a laser rangefinder, the beam of which can be coupled to one of the optical devices, this beam passing through the optical deflector of this device to exit according to the stabilized line of sight of the latter and return in a reverse path to the rangefinder receiver.
Le gyroscope de référence inertielle est de préférence /élastique/ un gyroscope à suspensionX - stabilisant par asservissement la plate-forme auxiliaire portant l'autocollimateur. The inertial reference gyroscope is preferably / elastic / a suspension gyroscope X - stabilizing by slaving the auxiliary platform carrying the sticker.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut titre mise en pratique. The following description, with reference to the accompanying drawings by way of nonlimiting examples, will make it possible to understand clearly how the present invention can be put into practice.
La figure 1 illustre schématiquement le principe de fonctionnement d'une tête de visée selon l'invention. Figure 1 schematically illustrates the operating principle of a sighting head according to the invention.
La figure 2 représente schématiquement un exemple d'exécution d'une tette de visée selon l'invention. FIG. 2 schematically represents an exemplary embodiment of a sighting device according to the invention.
La figure 3 représente en vue éclatée les principaux éléments constitutifs d'une tête de visée réalisée conformément à la figure 2. FIG. 3 shows in exploded view the main components of a sighting head produced in accordance with FIG. 2.
Se~référant tout d'abord à la figure 1, on voit une plate-forme principale 10 sur laquelle sont fixés deux appareils optiqueslla, llb d'axes de visée A, B parallèles et qui est montée à la Cardan à l'aide d'un cadre 12, de sorte qu'elle peut pivoter autour d'un axe de site 13, sous l'action dtun moteur 14, et d'un axe de gisement 15, sous l'action d'un moteur 16. La plateforme 10 et ses appareils optiques 11 correspondant à ce qu'on a appelé la tête de visée. ~ First referring to Figure 1, there is a main platform 10 on which are fixed two optical deviceslla, llb of viewing axes A, B parallel and which is mounted in the gimbal using d 'a frame 12, so that it can pivot around a site axis 13, under the action of a motor 14, and a bearing axis 15, under the action of a motor 16. The platform 10 and its optical devices 11 corresponding to what has been called the aiming head.
Une stabilisation primaire de la plate-forme 10 est effectuée à partir d'une plate-forme auxiliaire 17 montée à la Cardan sur la plate-forme 10. La plate-forme 17 peut pivoter autour d'un axe de site 23 et d'un axe de gisement 25, ce dernier étant lié à la plate-forme principale 10. et elle est stabilisee au moven,d un (de préférence conforme au brevet français n 7/l7 22) gyroscope 18 à suspension u'elle porte/ dont le moment cinétique est perpendiculaire aux axes 29 et 25 et qui commande un moteur 24 de site et un moteur 26 de gisement3 tandis qu'un détecteur de site 19 et un détecteur de gisement 20 commandent respectivement les moteur de site 14 et de gisement-16 de la plate-forme principale 10.Cet agencement de stabilisation primaire oblige les axes 13, 15 de la plate-forme 10 à rester respectivement parallèles aux axes 23, 25 de la plate-forme 17, stabilisée elle-m8me par le gyroscope 18, de sorte que la direction des axes de visée A, B des appareils optiques 11 est asservie à rester parallèle à la direction du moment cinétique du gyroscope de référence 18. Pour orienter la direction de visée des appareils 11, on fait précessionner le gyroscope 18 grSce à un manche de pilotage 21. A primary stabilization of the platform 10 is carried out from an auxiliary platform 17 mounted on the gimbal on the platform 10. The platform 17 can pivot around a site axis 23 and a bearing axis 25, the latter being linked to the main platform 10. and it is stabilized with moven, of a (preferably in accordance with French patent n 7 / l7 22) gyroscope 18 with suspension which it carries / of which the angular momentum is perpendicular to the axes 29 and 25 and which controls a site engine 24 and a field engine 26 while a site detector 19 and a field detector 20 control the site engine 14 and field-16 respectively of the main platform 10.This primary stabilization arrangement forces the axes 13, 15 of the platform 10 to remain respectively parallel to the axes 23, 25 of the platform 17, itself stabilized by the gyroscope 18, so that the direction of the viewing axes A, B of the optical devices s 11 is slaved to remain parallel to the direction of the angular momentum of the reference gyroscope 18. To orient the aiming direction of the apparatuses 11, the gyroscope 18 is made to precess by means of a control handle 21.
'A 1 agencement de stabilisation primaire, qui assure une stabilisation grossière de l'ensemble des appareils optiques 11, est associé un agencement de stabilisation secondaire qui stabilise d'une manière fine chacun des axes de visée desdits appareils, indépendamment l'un de l'autre. Un autocollimateur 22 à voies multiples, ici à deux voies puisqu'il y a deux appareils 11, est fixé sur la plate-forme auxiliaire 17. I1 comprend une source 27 émettant un pinceau lumineux 28 parallèle au moment cinétique du gyroscope 18, qui est partagé par des miroirs 29, 30a, b en deux pinceaux dla,b parJ1èles à la même direction.Ces pinceaux vont frapper respectivement, à travers des déviateurs optiques 32a, b placés devant les appareils lla, b de petits miroirs/33a,bmixés sur ces derniers, chacun de ces miroirs étant calé perpendiculairement à l'axe optique de l'appareil 11 correspondant. Les pinceaux réfléchis traversent à leur tour les déviateurs 32a, b, puis sont dirigés par des miroirs semi-régléchissants 34a, b respectivement vers des détecteurs optiques 35a, b fixés, comme les miroirs 29, 30a, b et 34a, b, sur la plate-forme 17. Les détecteurs 35a, b sont des détecteurs de zéro à quatre quadrants et commandent, à travers des amplificateurs, les déviateurs optiques 32a, b. '' 1 primary stabilization arrangement, which provides coarse stabilization of all optical devices 11, is associated with a secondary stabilization arrangement which stabilizes in a fine manner each of the viewing axes of said devices, independently of one of the 'other. A multi-way decimator 22, here two-way since there are two devices 11, is fixed on the auxiliary platform 17. I1 comprises a source 27 emitting a light brush 28 parallel to the kinetic moment of the gyroscope 18, which is shared by mirrors 29, 30a, b in two brushes dla, b parallel to the same direction. These brushes will strike respectively, through optical deflectors 32a, b placed in front of the devices lla, b small mirrors / 33a, bmixed on the latter, each of these mirrors being wedged perpendicular to the optical axis of the corresponding device 11. The reflected brushes in turn pass through the deflectors 32a, b, then are directed by semi-reflecting mirrors 34a, b respectively to optical detectors 35a, b fixed, like the mirrors 29, 30a, b and 34a, b, on the platform 17. The detectors 35a, b are zero to four quadrant detectors and control, through amplifiers, the optical deflectors 32a, b.
Lorsque les voies de visée A, B des appareils optiques lla, b sont exactement parallèles au moment cinétique du gyroscope 18, les pinceaux réfléchis par les miroirs 33a, b tombent au centre des détecteurs 35a, b et deux-ci n'émettent aucun signal d'erreur.Lorsque l'une quelconque des voies de visée, par exemple la voie B, s'écarte de la direction désirée, soit en raison de l'imprécision de la stabilisation primaire, soit en raison de décalages apparaissant entre l'appareil optique llb considéré et la plate-forme principale 10 (causés par dilatation thermique, par distorsion mécanique ou pour toute autre cause), le détecteur correspondant 35b délivre un signal d'erreur qui commande en site et/ou en gisement le déviateur optique 32b jusqu'à ce que le pinceau réfléchi revienne au centre dudit détecteur, c'est-à-dire que le pinceau incident tombe perpendiculairement sur le miroir 33b;; la voie de visée B se trouve alors ramenée, indépendamment de la voie de visée A, en parallélisme avec le moment cinétique du gyroscope de référence 18, et cela avec une grande précision. Il ainsi est de même pour la voie A, de sorte qu'on réalise/une harmonisation permanente des axes de visée des appareils optiques 11. On notera que chaque ensemble formé par une voie d'autocolllmatlon et le déviateur optique associé constitue une boucle d'asservissement, de sorte que les variations éventuelles des caractéristiques intrinsèques des déviateurs sont prises en compte -ntaSectent pas la précision de l'harmonisation. When the sighting paths A, B of the optical devices 11a, b are exactly parallel to the kinetic moment of the gyroscope 18, the brushes reflected by the mirrors 33a, b fall in the center of the detectors 35a, b and two do not emit any signal When any of the aiming channels, for example channel B, deviates from the desired direction, either due to the imprecision of the primary stabilization, or due to shifts appearing between the camera optical llb considered and the main platform 10 (caused by thermal expansion, by mechanical distortion or for any other cause), the corresponding detector 35b delivers an error signal which controls the optical deflector 32b in elevation and / or in bearing 'that the reflected brush returns to the center of said detector, that is to say that the incident brush falls perpendicularly on the mirror 33b; the sighting path B is then brought back, independently of the sighting path A, in parallel with the angular momentum of the reference gyroscope 18, and this with great precision. It is the same for channel A, so that there is / permanent harmonization of the viewing axes of the optical devices 11. It will be noted that each assembly formed by a sticker track and the associated optical deflector constitutes a loop of 'servo, so that any variations in the intrinsic characteristics of the deflectors are taken into account -ntaSectect the accuracy of the harmonization.
Un exemple de réalisation de l'invention est illustré schématiquement à la figure 2. Les éléments homologues des figures 1 et 2 portent les mimes réfeences. Dans cet exemple, la plate forme principale 10 prend sa forme normale de tette de visée. Les appareils optiques qu'elle porte comprennent d'une part une caméra infrarouge lla, devant laquelle est placé le déviateur optique 32a constitué par un diasporamètre dont les deux disques prismatiquesen germanium sont actionnés en sens inverse par un moteur 38, et d'autre part une lunette de visée llb fixe.Cette dernière est placée sur l'axe de gisement 15 de la t8te de visée 10, laquelle ne peut effectuer que des rotations panoramiques en gisement sous l'action du moteur 16; l'axe et le moteur de site 13, 14, ainsi que le cadre intermédiaire 12; disparaissent donc. A la lunette llb est associé, outre des miroirs de renvoi 36, 37 liés à la tte de visée 10 et ramenant le faisceau B sur l'axe 15, le déviateur optique 32b constitué par un miroir 39 monté à la Cardan et orientable en site par un moteur 44 et en gisement par un moteur 46, ce dernier étant solidaire de la tte 10. An exemplary embodiment of the invention is illustrated diagrammatically in FIG. 2. The homologous elements of FIGS. 1 and 2 bear the same expressions. In this example, the main platform 10 takes its normal form of sighting tette. The optical devices which it carries comprise on the one hand an infrared camera 11a, in front of which is placed the optical deflector 32a constituted by a diasporameter whose two prismatic discs in germanium are actuated in opposite directions by a motor 38, and on the other hand a fixed telescope llb. This is placed on the bearing axis 15 of the sighting head 10, which can only perform panoramic rotations in bearing under the action of the motor 16; the axis and the site engine 13, 14, as well as the intermediate frame 12; therefore disappear. With the telescope llb is associated, in addition to deflection mirrors 36, 37 linked to the sighting head 10 and bringing the beam B on the axis 15, the optical deflector 32b constituted by a mirror 39 mounted at the gimbal and orientable in elevation by a motor 44 and in bearing by a motor 46, the latter being integral with the head 10.
On retrouve sur la figure 2 le gyroscope 18 et l'auto- collimateur 22 portés par la plate-forme auxiliaire stabilisée à partir dudit gyroscope et sous l'action des moteurs de site 24 et de gisement 26, le moteur 26 étant solidaire de la tette 10. Le miroir 33b de la voie de l'autocollimateur correspondant à la lunette îlb est fixé sur le fond de la tte 10, perpendiculairement à l'axe de visée de ladite lunette qui est confondu avec l'axe de gisement 15. We find in Figure 2 the gyroscope 18 and the auto-collimator 22 carried by the auxiliary platform stabilized from said gyroscope and under the action of the site motors 24 and deposit 26, the motor 26 being integral with the head 10. The mirror 33b of the path of the stickersimulator corresponding to the bezel îlb is fixed to the bottom of the head 10, perpendicular to the line of sight of said seat which coincides with the axis of bearing 15.
La stabilisation primaire ou grossière s'effectue uniquement en gisement par recopie de la position de la plateforme auxiliaire au moyen du capteur de gisement 20 juxtaposé au moteur 26 et commandant le moteur 16. The primary or coarse stabilization is carried out only in bearing by copying the position of the auxiliary platform by means of the bearing sensor 20 juxtaposed with the engine 26 and controlling the engine 16.
La stabilisation secondaire ou fine de la voie A correspondant à la caméra thermique lla est réalisée à partir de la cellule 35a. Elle s'effectue en site par commande du diasporamètre 52a au moyen du moteur 38 et, en gisement, par des moyens électroniques à l'intérieur de la caméra lla. La stabilisation en gisement pourrit également entre réalisée au moyen d'un troisième disque prismatique actionné par un moteur analogue au moteur 38, comme on l'a représenté à la figure 3. Secondary or fine stabilization of channel A corresponding to the thermal camera 11a is carried out from cell 35a. It is carried out on site by controlling the diasporameter 52a by means of the motor 38 and, in deposit, by electronic means inside the camera 11a. The stabilization in deposit also rots between carried out by means of a third prismatic disc actuated by a motor analogous to the motor 38, as shown in FIG. 3.
La stabilisation secondaire de la voi B correspondant à la lunette llb s'effectue en site et en gisement par commande des moteurs 44 et 46 d'orientation du miroir déviateur 39 à partir de la cellule 35b. The secondary stabilization of the track B corresponding to the telescope llb takes place on site and in bearing by controlling the motors 44 and 46 for orienting the deflecting mirror 39 from the cell 35b.
On voit sur la figure 2 que la formation des pinceaux parallèles d'autocollimation est obtenue d'une manière particu lierre, qui tient compte du fait que le domaine spectral des appareils optiques lla et llb est différent. La caméra thermique
Ila travaille dans l'infrarouge, tandis que le spectre utile de la lunette de visée llb est évidemment le spectre visible Etant - qui donné que le pinceau 31a/ vient frapper le miroir 33a de la caméra thermique doit traverser le diasporamètre 32a de celle-ci, son contenu spectral doit autre contenu dans le domaine spectral de la caméra, situé dans l'infrarouge.Dès lors, le partage du pinceau initial émis par la source lumineuse 27 est réalisé par un mirir 29b (lame de germanium) réfléchissant les rayons visibles (vers le miroir 33b par 1 t intermédiaire du miroir de renvoi 30b et du miroir déviateur 39), mais transparent aux rayons infrarouges, de sorte que la partie infrarouge du pinceau initial est dirigée vers le miroir 33a par 11 intermédiaire des miroirs 29a et 30a et du diasporamètre 32a. Les pinceaux réfléchis par les miroirs 33a et 33b sont dirigés par des miroirs sélectifs 40a, 40b respectivement vers les cellules détectrices 35a et 3 > correspondantes.It can be seen in FIG. 2 that the formation of the parallel collimating brushes is obtained in a particular ivy manner, which takes into account the fact that the spectral range of the optical devices 11a and 11b is different. The thermal camera
It works in the infrared, while the useful spectrum of the telescope llb is obviously the visible spectrum Being - which given that the brush 31a / strikes the mirror 33a of the thermal camera must pass through the diasporameter 32a thereof , its spectral content must other content in the spectral range of the camera, located in the infrared. Therefore, the sharing of the initial brush emitted by the light source 27 is achieved by a mirir 29b (germanium blade) reflecting visible rays (towards the mirror 33b via 1 t through the deflection mirror 30b and the deflecting mirror 39), but transparent to infrared rays, so that the infrared part of the initial brush is directed towards the mirror 33a via the mirrors 29a and 30a and diasporameter 32a. The brushes reflected by the mirrors 33a and 33b are directed by selective mirrors 40a, 40b respectively to the corresponding detector cells 35a and 3>.
L'agencement décrit nécessite évidemment que l'émission lumineuse de la source commune 27 couvre l'ensemble des spectres des appareils optiques utilisés.The arrangement described obviously requires that the light emission from the common source 27 cover all of the spectra of the optical devices used.
D'autres modes de partage spatial et spectral du pinceau de la source 27 en voies d'autocollimation multiples peuvent Autre envisagés. On pourrait également utiliser plusieurs sources 27 fonctionnant en parallèle , mais de caractéristiques différentes. Other modes of spatial and spectral sharing of the brush of the source 27 in multiple collimation routes can also be envisaged. We could also use several sources 27 operating in parallel, but with different characteristics.
La source lumineuse 27, émettant un pinceau stabilisé par le gyroscope 18, peut tore mise à profit pour faire apparattre un point lumineux de référence, analogue à un réticule, dans le champ des appareils optiques 11. Deux types de moyens permettant d'atteindre ce but sont représentes sur la figure 2. En ce qui concerne la caméra thermique lita, on peut utiliser, en tant que miroir 33a, un miroir partiellement transparent aux rayons infrarouges (ou transparent seulement dans une partie du spectre infrarouge utilisé), de sorte que le pinceau incident 31a atteint le plan image de la caméra et y forme, en bordure de champ, un noint de référence. aue l'on peut faire disparattre grave à un /d'occultation 41 mobile, commandé par un moteur/ vole .Sur la Voie B de la lunette llb, on peut introduire un rhomboèdre 43 mobile qui dérive une partie du pinceau 31b tombant sur le miroir 37b pour la faire entrer dans le champ de la lunette llb où apparat alors, en surimpression sur le paysage observé, un point lumineux de référence homologue du point de référence formé dans l'image infrarouge de la caméra thermique Ila. The light source 27, emitting a brush stabilized by the gyroscope 18, can be used to reveal a reference light point, similar to a reticle, in the field of optical devices 11. Two types of means making it possible to achieve this The aim is shown in FIG. 2. With regard to the thermal camera lita, it is possible to use, as mirror 33a, a mirror partially transparent to infrared rays (or transparent only in part of the infrared spectrum used), so that the incident brush 31a reaches the image plane of the camera and forms there, at the edge of the field, a reference point. aue we can make serious disappear to a / concealment 41 mobile, controlled by a motor / fly. On Track B of the telescope llb, we can introduce a rhombohedron 43 mobile which derives part of the brush 31b falling on the mirror 37b to make it enter the field of telescope llb where there then appears, superimposed on the observed landscape, a reference light point homologous to the reference point formed in the infrared image of the thermal camera Ila.
Comme représenté sur la figure 2, un galiléique 45 éclipsable peut entre introduit dans la voie optique . de la lunette llb pour modifier le grossissement. As shown in FIG. 2, an eclipsable galileic 45 can be introduced into the optical path. of the llb scope to modify the magnification.
La figure 3 montre un exemple d'exécution pratique d'une teste de visée correspondant au schéma de la figure 2. Ici encore, les éléments homologues portent les mêmes références. La tête de visée 10, orientable uniquement en gisement, se compose d'un support 101, d'une embase 102 et d'un capot 103. L'ensemble peut tourner autour de l'axe de gisement 15 sur un socle 100, lié au véhicule porteur, sous l'action du moteur-couple 16.Le support 101 porte la caméra thermique lla, le diasporamètre 32a associé à celle-ci, le déviateur à miroir 32b associé à la lunette de visée (non représentée) placée coaxialement sous le socle 100, la plate-forme auxiliaire 17 portant elle-mme le gyroscope 18 - - - - - - et le double autocollimateur 22 enroulé autour de son moteur d'asservissement en site, ainsi que le galiléique 45 et deux rhomboèdres 43a, b éclipsables. Les voies optiques A, B de la caméra lla et de la lunette llb émergent du capot 103 par des hublots respectifs 47a, 47b, le premier étant en germanium et le deuxième en verre.Les miroirs de renvoi 36 et 37 sont réalisés sous la forme d'un rhomboèdre 48 fixé sous le support 101. Lorsque la face dudit rhomboèdre qui correspond au miroir 37 constitue une surface dichroSque, elle permet le couplage à la voie B d'un dispositif de télémètrE 49 comprenant un laser et un récepteur correspondant, évente llement couplé à un projecteur de réticule dSlgé vers la lunette llb grtce à un trièdre réflecteur 50 (comme décrit dans la demande de brevet n" 75/39 960). L'autocollimateur 22 fournit un pinceau de lumière infrarouge 31a et un pinceau de lumière visible 3lob, parallèles au moment cinétique du gyroscope de référence 18. Le pinceau 31a traverse le diasparamètre 32a et se réfléehit sur le miroir 33a, éventuellement après traversée du rhomboèdre 43a formant un pin ceau de réticule 52a dans le champ de la caméra lla. Le pinceau 3lb se réfléchit sur le miroir 34 (non représenté) associé à la lunette. par l'intermédiaire du miroir déviateur 39. Le Faisceau de la voie B est dirigé suivant l'axe de gisement 15 vers la lunette à travers des ouvertures de passage prévus dans l'embase 102 et le socle 100. FIG. 3 shows an example of practical execution of an aiming test corresponding to the diagram in FIG. 2. Here again, the homologous elements have the same references. The aiming head 10, orientable only in deposit, consists of a support 101, a base 102 and a cover 103. The assembly can rotate around the deposit axis 15 on a base 100, linked to the carrier vehicle, under the action of the torque motor 16.The support 101 carries the thermal camera lla, the diasporameter 32a associated with the latter, the mirror deflector 32b associated with the telescopic sight (not shown) placed coaxially under the base 100, the auxiliary platform 17 itself carrying the gyroscope 18 - - - - - - and the double stickers 22 wound around its site servo motor, as well as the galileic 45 and two rhombohedra 43a, b eclipsable. The optical channels A, B of the camera 11a and of the telescope 11b emerge from the cover 103 by respective portholes 47a, 47b, the first being in germanium and the second in glass. The deflection mirrors 36 and 37 are produced in the form of a rhombohedron 48 fixed under the support 101. When the face of said rhombohedron which corresponds to the mirror 37 constitutes a dichroSque surface, it allows the coupling to channel B of a telemeter device 49 comprising a laser and a corresponding receiver, vents It is coupled to a dSlgé reticle projector towards the llb telescope by means of a reflecting trihedron 50 (as described in patent application No. 75/39 960). The collimator 22 provides an infrared light brush 31a and a light brush visible 3lob, parallel to the angular moment of the reference gyroscope 18. The brush 31a crosses the diasparameter 32a and is reflected on the mirror 33a, possibly after crossing the rhombohedron 43a forming a p in reticle space 52a in the field of camera lla. The brush 3lb is reflected on the mirror 34 (not shown) associated with the telescope. by means of the deflecting mirror 39. The beam of track B is directed along the bearing axis 15 towards the telescope through passage openings provided in the base 102 and the base 100.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7835888A FR2686428B1 (en) | 1978-12-21 | 1978-12-21 | STABILIZED SIGHT HEAD FOR ONBOARD OPTICAL DEVICES. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR7835888A FR2686428B1 (en) | 1978-12-21 | 1978-12-21 | STABILIZED SIGHT HEAD FOR ONBOARD OPTICAL DEVICES. |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2686428A1 true FR2686428A1 (en) | 1993-07-23 |
| FR2686428B1 FR2686428B1 (en) | 1994-04-08 |
Family
ID=9216380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR7835888A Expired - Lifetime FR2686428B1 (en) | 1978-12-21 | 1978-12-21 | STABILIZED SIGHT HEAD FOR ONBOARD OPTICAL DEVICES. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2686428B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2750773A1 (en) * | 1996-07-03 | 1998-01-09 | Sfim Ind | Stabilising mechanism for aircraft mounted optical apparatus |
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| DE1548371A1 (en) * | 1966-01-07 | 1971-06-09 | Bundesrep Deutschland | Panoramic telescope with image stabilization for vehicles |
| US4108551A (en) * | 1975-12-29 | 1978-08-22 | Societe D'etudes Et De Realisations Electroniques | Observation and aiming apparatus, particularly on a vehicle |
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1978
- 1978-12-21 FR FR7835888A patent/FR2686428B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2686428B1 (en) | 1994-04-08 |
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