FR2741732A1 - Portable handheld ground site location system with site modification relaying by satellite, for military purposes. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un système portable permettant à une personne isolée de se repérer, en particulier en site hostile, et permettant à cette personne d'exercer une mission de renseignement en indiquant à tout instant les modifications pouvant intervenir sur le site. The present invention relates to a portable system allowing an isolated person to find his way around, in particular in a hostile site, and allowing this person to exercise an intelligence mission by indicating at any time the modifications that may occur on the site.
L'invention s'applique plus particulièrement au domaine du renseignement militaire, en particulier sur les champs de bataille ou sur les zones sensibles nécessitant de faire appel à du personnel de renseignement au sol. The invention applies more particularly to the field of military intelligence, in particular on battlefields or in sensitive areas requiring the use of intelligence personnel on the ground.
On sait qu'il est possible aujourd'hui de localiser de façon précise des mobiles, notamment en faisant appel à l'utilisation de satellites, par exemple en utilisant le système dénommé sous le sigle GPS (pour Global
Positioning System).We know that today it is possible to locate mobiles precisely, in particular by using the use of satellites, for example by using the system known as GPS (for Global
Positioning System).
La prise de vue aérienne ou par satellite des diverses régions du globe permet en association avec les techniques modernes de traitement informatique des images de disposer des données géographiques sous forme de fichiers numériques. The aerial or satellite shooting of the various regions of the globe makes it possible, in combination with modern computer image processing techniques, to have geographic data in the form of digital files.
Les mémoires à disques magnétiques ou optiques permettent de stocker des masses importantes d'informations nécessaires à la représentation des données géographiques, une surface de terrain de 100 Km X 100 Km numérisée représentant un volume de l'ordre de 10 Méga octets, par exemple dans le format standart VMAP. Magnetic or optical disk memories make it possible to store large masses of information necessary for the representation of geographic data, a surface area of 100 km × 100 km digitized representing a volume of the order of 10 mega bytes, for example in the standard VMAP format.
Les données ainsi mémorisées peuvent être visionnées sur l'écran d'un micro-ordinateur portable équipé de sa batterie d'alimentation autonome et bien entendu du logiciel de traitement adéquat. The data thus stored can be viewed on the screen of a portable microcomputer equipped with its autonomous power supply battery and of course with the appropriate processing software.
Généralement, de tels systèmes ne peuvent être valablement utilisés, compte-tenu de leur poids et encombrement qui restent encore relativement importants, ainsi que de leur fragilité, qu'à bord d'un véhicule. Generally, such systems can only be validly used, given their weight and bulk which are still relatively large, as well as their fragility, only on board a vehicle.
L'invention a pour objet de perfectionner ce type de système, en le rendant aisément portable par un fantassin, en le rendant peu fragile et en permettant la lisibilité de l'image même dans des conditions d'éclairement extérieures usuelles, les écrans de microordinateurs portables n'étant généralement guère lisibles en plein jour et notamment par temps ensoleillé. The object of the invention is to improve this type of system, by making it easily portable by an infantryman, by making it not very fragile and by allowing the legibility of the image even under usual external lighting conditions, the microcomputer screens. laptops are generally difficult to read in broad daylight, especially in sunny weather.
Le système portable permettant à une personne isolée de se repérer, en particulier en site hostile, conforme à l'invention, se caractérise en ce qu'il comprend en combinaison
- une unité centrale ou micro-processeur,
- une base géographique de données numérisées,
- un écran de visualisation miniature doté d'une optique grossissante,
- un logiciel permettant le traitement par l'unité centrale de la base de données et son affichage sur l'écran de visualisation miniature,
- une batterie d'alimentation du système, et
- les bus de connexion et interfaces nécessaires à l'inter-relation des différents composants.The portable system allowing an isolated person to find their way, in particular in a hostile site, in accordance with the invention, is characterized in that it comprises in combination
- a central unit or microprocessor,
- a geographic database of digital data,
- a miniature display screen with magnifying optics,
- software allowing the processing by the central unit of the database and its display on the miniature display screen,
- a system supply battery, and
- the connection buses and interfaces necessary for the inter-relation of the various components.
En utilisant un écran de visualisation miniature, par exemple du type utilisé sur les caméras vidéo, par exemple un écran couleur miniature d'une résolution de 400 X 250 points environ, de diagonale 14 mm environ, auquel écran de visualisation est adaptée une optique grossissante, il devient possible à l'utilisateur, quelles que soient les conditions d'éclairement environnant, en plaçant son oeil sur l'optique, de visionner de façon parfaite l'image affichée tirée de la base de données. By using a miniature display screen, for example of the type used on video cameras, for example a miniature color screen with a resolution of approximately 400 × 250 dots, of diagonal approximately 14 mm, to which the display screen is adapted magnifying optics , it becomes possible for the user, whatever the surrounding lighting conditions, by placing his eye on the optics, to view the displayed image taken from the database in a perfect manner.
Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le système comporte une interface pointeur et boutons-poussoirs permettant l'affichage sur l'écran de menus déroulants et la commande subséquente de modifications que l'utilisateur peut introduire dans la base de données. According to another important characteristic of the invention, the system includes a pointer and push-button interface allowing the display on the screen of drop-down menus and the subsequent command of modifications which the user can introduce into the database.
Le système devient ainsi interactif, l'utilisateur pouvant sur place, en fonction de ce qu'il observe, modifier les données contenues dans la base, par exemple la situation et le nombre de véhicules blindés, la position d'un radar mobile, le déplacement d'un bataillon, etc. The system thus becomes interactive, the user being able on site, depending on what he observes, to modify the data contained in the base, for example the situation and the number of armored vehicles, the position of a mobile speed camera, the displacement of a battalion, etc.
Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le système comporte un système d'affichage sur l'écran d'un clavier alphanumérique à chaque symbole duquel l'utilisateur a accès pour introduire les modifications voulues, sans l'utilisation d'un clavier annexe. According to another important characteristic of the invention, the system includes a display system on the screen of an alphanumeric keyboard to each symbol which the user has access to introduce the desired modifications, without the use of a keyboard Annex.
Par le biais de ce perfectionnement, il est ainsi possible de faire l'économie d'un clavier, relativement encombrant et fragile, ce qui permet de miniaturiser l'appareil dont l'encombrement peut alors être réduit à la taille d'un livre de poche. By means of this improvement, it is thus possible to save the cost of a keyboard, relatively bulky and fragile, which makes it possible to miniaturize the device whose bulk can then be reduced to the size of a book of poached.
Une telle miniaturisation est favorisée, selon une autre caractéristique de l'invention, par l'utilisation pour le système, en tant que mémoire, d'une mémoire à circuits intégrés, associée à un logiciel de compression des données. According to another characteristic of the invention, such miniaturization is favored by the use for the system, as a memory, of an integrated circuit memory, associated with data compression software.
Outre la miniaturisation que permet l'emploi de telles mémoires à circuits intégrés, l'utilisation de telles mémoires évite également les problèmes liés à la difficulté d'utiliser de façon fiable, lorsqu'elles peuvent être soumises à des chocs, vibrations et variations brutales de températures, les mémoires classiques comportant des pièces mécaniques en mouvement, telles que les mémoires à disques magnétiques ou optiques. Besides the miniaturization that allows the use of such memories with integrated circuits, the use of such memories also avoids the problems related to the difficulty of using in a reliable way, when they can be subjected to shocks, vibrations and sudden variations. temperatures, conventional memories comprising moving mechanical parts, such as magnetic or optical disk memories.
L'invention et sa mise en oeuvre, ainsi que d'autres perfectionnements et avantages qu'elle permet d'atteindre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre d'un mode de réalisation illustré schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels
La figure 1 est une vue synoptique de l'appareil complet. The invention and its implementation, as well as other improvements and advantages which it makes it possible to achieve, will appear more clearly with the aid of the description which follows of an embodiment illustrated schematically in the accompanying drawings in which
Figure 1 is a block diagram of the complete apparatus.
La figure 2 montre comment se présente à l'oeil de l'utilisateur l'écran de visualisation visionné dans l'optique du système et permettant la modification des données de la base. Figure 2 shows how the visualization screen viewed from the system's perspective appears to the user's eye and allows modification of the database data.
La figure 3 est un diagramme synoptique permettant d'expliquer le fonctionnement du système. Figure 3 is a block diagram to explain the operation of the system.
La figure 4 montre en vue perspective respectivement en a) l'appareil complet vu de dessus et de devant en perspective trois-quarts et b) le même appareil vu de dessous et de l'arrière également en perspective trois-quarts. FIG. 4 shows in perspective view respectively in a) the complete device seen from above and from the front in three-quarter perspective and b) the same device seen from below and from the rear also in three-quarter perspective.
La figure 5 montre l'encombrement occupé par l'appareil tenu dans une main. Figure 5 shows the space occupied by the device held in one hand.
En se reportant à la figure 1, on décrira tout d'abord les constituants essentiels de l'appareil. Referring to Figure 1, we will first describe the essential components of the device.
On a référencé en 1 l'unité centrale ou microprocesseur du système qui est de type classique. Reference has been made to 1 the central unit or microprocessor of the system which is of the conventional type.
L'unité centrale est associée à son logiciel de commande 2. The central unit is associated with its control software 2.
En 3, est figurée la base géographique de données numérisées correspondant à la région concernée que l'on entre dans l'appareil. In 3, is represented the geographic database of digital data corresponding to the region concerned that one enters the device.
Cette base de données peut être, soit rapportée sous la forme d'un bloc que l'on pourra introduire dans l'appareil par une porte d'accès 25 (voir figure 4), soit elle est "chargée" dans le système, juste avant l'opération d'intervention, dans une mémoire programmable prévue dans l'appareil. This database can either be reported in the form of a block which can be introduced into the device by an access door 25 (see FIG. 4), or it is "loaded" into the system, just before the intervention operation, in a programmable memory provided in the device.
En 4, a été référencée l'interface de visualisation reliée à l'unité centrale 1 et qui pilote l'écran à cristaux liquides couleur miniature 5. In 4, the display interface linked to the central unit 1 and which controls the miniature color liquid crystal screen 5 has been referenced.
Pour un tel écran, on peut utiliser par exemple le modèle à cristaux liquides de la société JVC, référencé PEDP0177, d'une résolution de 400 X 250 points et de diagonale 14 mm, écran normalement destiné à son usage dans un viseur de caméra vidéo portable de type camescope. For such a screen, one can use for example the liquid crystal model of the company JVC, referenced PEDP0177, with a resolution of 400 X 250 dots and diagonal 14 mm, screen normally intended for its use in a video camera viewfinder portable camcorder type.
L'oeil 6 de l'utilisateur peut observer l'image affichée sur l'écran 5 grâce à une optique grossissante schématisée en 7 comportant un dispositif 8 de mise au point, par exemple du type à vis. The user's eye 6 can observe the image displayed on the screen 5 by means of a magnifying optic shown diagrammatically at 7 comprising a focusing device 8, for example of the screw type.
Pour permettre la modification des données entrées dans la base, l'appareil comprend une interface pointeur + boutons-poussoirs référencée 9 dont les organes de commande sont constitués par un bouton poussoir orientable référencé en 19 et des boutons-poussoirs référencés 20, lesquels apparaîssent sur la paroi de l'appareil comme on le voit à la figure 4 et dont l'utilisation sera expliquée plus loin. To allow modification of the data entered in the base, the device includes a pointer + push-button interface referenced 9, the control members of which consist of an adjustable push-button referenced at 19 and push-buttons referenced 20, which appear on the wall of the device as seen in Figure 4 and whose use will be explained later.
En 10, on a référencé le récepteur GPS permettant la localisation de l'utilisateur, récepteur équipé de son antenne 11 et qui communique les informations de position à l'unité centrale 1 à travers la liaison série 13. In 10, the GPS receiver allowing the location of the user is referenced, receiver equipped with its antenna 11 and which communicates the position information to the central unit 1 through the serial link 13.
Si l'appareil est utilisé à l'intérieur d'un véhicule, le récepteur GPS est raccordé comme indiqué par le connecteur 12 à une antenne extérieure. If the device is used inside a vehicle, the GPS receiver is connected as indicated by connector 12 to an outdoor antenna.
En 14, est illustrée la batterie d'alimentation du système, qui peut être amovible ou constituée également simplement par des piles du type piles au lithium. At 14, the system supply battery is illustrated, which can be removable or also simply constituted by batteries of the lithium battery type.
En 16, a été référencé le convertisseur associé à la batterie 14 par l'intermédiaire du connecteur 15. In 16, the converter associated with the battery 14 has been referenced via the connector 15.
En 17, a été référencé le connecteur reliant la base de données 3 à l'unité centrale, en 18, le connecteur reliant l'interface pointeur + boutons-poussoirs avec l'unité centrale ; en 18', le connecteur reliant l'interface de visualisation 4 à l'écran 5. In 17, the connector connecting the database 3 to the central unit was referenced, in 18, the connector connecting the pointer + push-button interface with the central unit; at 18 ', the connector connecting the display interface 4 to the screen 5.
Dans le schéma illustré de l'appareil référencé dans son ensemble 0, on a prévu en outre une interface série 22 permettant par un connecteur 23 de relier l'appareil à des dispositifs extérieurs 21, tels par exemple qu'un télémètre ou un dispositif radio permettant d'entrer des informations complémentaires dans l'appareil. In the illustrated diagram of the device referenced as a whole 0, there is also provided a serial interface 22 allowing a connector 23 to connect the device to external devices 21, such as for example a rangefinder or a radio device for entering additional information into the device.
En se référant maintenant aux figures 2 et 3, on va expliquer le fonctionnement du système. Referring now to Figures 2 and 3, we will explain the operation of the system.
La mise en route de l'appareil peut se faire automatiquement, par exemple par toute action sur le pointeur 19. The device can be started automatically, for example by any action on the pointer 19.
De façon à économiser l'énergie fournie par la batterie 14, l'appareil comporte avantageusement une mise hors circuit automatique par des moyens de temporisation, en soi connus, qui interrompent l'alimentation électrique des diverses fonctions du système lorsque ces fonctions ne sont plus sollicitées et les réactivent dès que ces fonctions sont à nouveau sollicitées. In order to save the energy supplied by the battery 14, the device advantageously comprises an automatic switching off by means of timing, known per se, which interrupt the electrical supply of the various functions of the system when these functions are no longer requested and reactivate them as soon as these functions are requested again.
Tel sera le cas notamment de l'écran de visualisation qui ne sera alimenté que si l'on a agi récemment sur l'un des boutons 19 ou 20 et de l'alimentation du récepteur GPS lorsqu'il n'est pas utilisé en n'ayant pas été appelé dans le menu déroulant du système. This will be the case in particular of the display screen which will only be powered if one of the buttons 19 or 20 has been acted on recently and of the power supply to the GPS receiver when it is not used in n '' that was not called in the system drop-down menu.
A la figure 2, on a référencé sur la ligne 30 une ligne générique précisant le territoire présenté dénommé ici "CHA", et la commande en cours, ici modifier texte". In FIG. 2, a generic line has been referenced on line 30 specifying the territory presented here called "CHA", and the order in progress, here modify text ".
La ligne de commande 31 présente le choix des commandes accessibles à l'utilisateur : "fichiers", "informations", "objets", "textes", "GPS", "zooms", "aides" dans l'exemple illustré. The command line 31 presents the choice of commands accessible to the user: "files", "information", "objects", "texts", "GPS", "zooms", "helpers" in the example illustrated.
Comme indiqué ci-dessus, si l'on n'est pas en mode d'utilisation GPS, avantageusement, l'alimentation du récepteur GPS sera coupée automatiquement, ce qui permet d'économiser la batterie. As indicated above, if you are not in GPS use mode, advantageously, the power of the GPS receiver will be cut off automatically, which saves the battery.
En 32, est montrée la commande éclairée que l'utilisateur a appelé, ici dans le menu déroulant, "textes", la fonction "modifier", parmi celles figurées "ajouter", "supprimer", "modifier". In 32, is shown the illuminated command that the user called, here in the drop-down menu, "texts", the "modify" function, among those represented "add", "delete", "modify".
En 33, se trouve la zone donnant la représentation du terrain. En 34, on aperçoit l'image classique d'un clavier de commande d'ordinateur alphanumérique simplifié que l'utilisateur fait apparaître à sa volonté dans le cadre de modifications qu'il veut apporter au texte des données affichées sur le plan, ayant été supposé ici que l'utilisateur a effectivement appelé sur la ligne de commande 31 la commande "textes" permettant les modifications. In 33, is the area giving the representation of the land. In 34, we see the classic image of a simplified alphanumeric computer control keyboard that the user makes appear at will as part of the modifications he wants to make to the text of the data displayed on the plan, having been assumed here that the user has actually called on the command line 31 the "texts" command allowing the modifications.
Au moyen du pointeur 19, l'utilisateur peut déplacer le réticule r sur toute la surface de l'image, de la même façon que l'on opère habituellement avec la "souris" d'un ordinateur, "souris" dont l'usage ne serait pas possible de façon pratique dans les conditions de situation de l'utilisateur en milieu hostile. By means of the pointer 19, the user can move the crosshair r over the entire surface of the image, in the same way as one usually operates with the "mouse" of a computer, "mouse" whose use would not be practically possible under the conditions of the user's situation in a hostile environment.
Le pointeur en question peut par exemple être du type à résistance variable avec la pression comme le modèle Mini Joystick (marque déposée) mis au point par la société INTERLINK ELECTRONICS. The pointer in question can for example be of the type with variable resistance with pressure like the Mini Joystick model (registered trademark) developed by the company INTERLINK ELECTRONICS.
En faisant référence aux figures 2 et 3, on va expliquer sur un exemple le mode opératoire de l'appareil. Referring to Figures 2 and 3, we will explain on an example the operating mode of the device.
L'exemple est celui où l'utilisateur désit modifier un texte qu'il a précédemment positionné sur l'image.The example is where the user wishes to modify a text which he has previously positioned on the image.
L'organigramme de présentation de texte commence par un test 40 de la position du réticule de pointage piloté par l'usager au moyen du pointeur 19, ce qui est indiqué par "POINTEUR SUR LIGNE COMMANDE ?". The text presentation flowchart begins with a test 40 of the position of the pointing reticle controlled by the user by means of the pointer 19, which is indicated by "POINTER ON COMMAND LINE?".
Si le réticule est sur la ligne de commande 31, et sur la commande "textes", alors le logiciel affiche les menus des sous-commandes en effectuant l'opération 41 "AFFICHER SOUS COMMANDE TEXTE". If the reticle is on the command line 31, and on the "texts" command, then the software displays the menus of the subcommands by performing the operation 41 "DISPLAY UNDER TEXT ORDER".
Si le réticule de pointage r est positionné sur la sous-commande "modifier" et que l'utilisateur la valide en appuyant sur le bouton-poussoir 20 correspondant, par exemple le bouton gauche de validation, alors le logiciel passe à l'opération 42 de "COMMANDE MODIFIER validée ?". If the pointing reticle r is positioned on the "modify" subcommand and the user validates it by pressing the corresponding push button 20, for example the left validation button, then the software proceeds to operation 42 of "ORDER MODIFY validated?".
Au niveau 42, le logiciel teste la position du réticule pour vérifier si l'utilisateur l'a pointé sur une zone préalablement recouverte par du texte (qui doit être modifié). At level 42, the software tests the position of the reticle to check whether the user has pointed it at an area previously covered by text (which must be modified).
Si tel est le cas, alors le logiciel effectue les opérations 43 d'affichage du clavier et 44 d'affichage du curseur sous la première lettre du texte sélectionné à modifier. If this is the case, then the software performs the operations 43 of displaying the keyboard and 44 of displaying the cursor under the first letter of the selected text to be modified.
L'utilisateur peut alors en déplaçant le réticule r sur les touches du clavier, et en validant par le bouton-poussoir correspondant 20 la lettre à modifier, effectuer toute opération de modification du texte, le logiciel traitant ces modifications dans l'opération 45 "LIRE CARACTERE CLAVIER ET MODIFIER TEXTE", le texte étant modifié lettre par lettre, le curseur se déplaçant à chaque fois d'un intervalle. The user can then by moving the crosshair r on the keys of the keyboard, and by validating by the corresponding push button 20 the letter to modify, carry out any operation of modification of the text, the software processing these modifications in operation 45 " READ KEYBOARD CHARACTER AND MODIFY TEXT ", the text being modified letter by letter, the cursor moving each time by an interval.
Lorsque la modification est terminée, l'utilisateur annule les commandes "textes" et "modifier" en appuyant sur le bouton-poussoir 20 d'annulation, ici supposé à droite. When the modification is complete, the user cancels the "text" and "modify" commands by pressing the cancellation push button 20, here assumed on the right.
Le logiciel effectue alors l'opération 46 "AFFICHER ECRAN DE BASE" retournant à l'affichage de base des commandes et se met en position d'attente d'une nouvelle commande. The software then performs operation 46 "DISPLAY BASIC SCREEN" returning to the basic command display and goes into the standby position for a new command.
Cette nouvelle commande pourra être par exemple la commande "zoom", pour voir en plus gros telle partie sur laquelle l'utilisateur aura pointé le réticule, ou encore la commande GPS qui assurera alors l'alimentation du récepteur GPS et permettra à l'utilisateur de se positionner sur la carte. This new command could be, for example, the "zoom" command, to see in greater detail such a part on which the user will have pointed the reticle, or even the GPS command which will then supply the GPS receiver and allow the user to position yourself on the map.
Les informations géographiques ou autres que l'utilisateur désire saisir pour enrichir la base de données 3 peuvent provenir de son observation directe ou de l'emploi de dispositifs complémentaires extérieurs 21 apparaîssant sur la figure 1, tels que télémètre ou récepteur radio. The geographic or other information that the user wishes to enter in order to enrich the database 3 can come from his direct observation or from the use of external complementary devices 21 appearing in FIG. 1, such as rangefinder or radio receiver.
L'unité centrale 1 dotée d'une interface série 22 et le boîtier O étant doté d'un connecteur 23, l'utilisateur pourra brancher sur l'appareil les dispositifs extérieurs 21 convenables dont il dispose. The central unit 1 provided with a serial interface 22 and the box O being provided with a connector 23, the user can connect to the device the suitable external devices 21 available to him.
Les données ainsi mises à jour peuvent être transmises à un centre d'exploitation par radio ou par satellite au moyen d'un émetteur extérieur et de la liaison 22. The data thus updated can be transmitted to an operating center by radio or satellite by means of an external transmitter and the link 22.
De la même façon, l'utilisateur peut également recevoir par la même liaison les coordonnées et les caractéristiques d'un nouvel objectif. In the same way, the user can also receive by the same link the coordinates and the characteristics of a new objective.
A la figure 4, on a illustré l'aspect global de l'appareil vu respectivement de devant et par dessus en a) et de dessous et par derrière en b). In Figure 4, there is illustrated the overall appearance of the device viewed respectively from the front and from above in a) and from below and from behind in b).
La figure 5 illustre le faible encombrement de l'appareil. Figure 5 illustrates the small footprint of the device.
Le bouton poussoir 20c représenté sur les figures 4a et 5 sert, dans une variante de réalisation, d'interrupteur marche-arrêt. The push button 20c shown in Figures 4a and 5 serves, in an alternative embodiment, on / off switch.
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- 1995-11-28 FR FR9514087A patent/FR2741732B1/en not_active Expired - Fee Related
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