FR2741943A1 - Moyens pour determiner la position en rotation d'un missile, systeme de communication d'ordre comprenant de tels moyens et systeme de guidage comprenant un tel systeme de communication d'ordre - Google Patents

Abstract

Une station de base (15') contient des moyens laser (16) utilisables pour émettre un rayonnement polarisé, et un missile (10), animé d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal (11), comprend une station de réception (20), contenant des moyens de polarisation linéaire (22), tournant avec le missile (10) et destinée à recevoir ledit rayonnement émis, par l'intermédiaire des moyens de polarisation (22). Les moyens laser (16) sont destinés à émettre un rayonnement sous forme d'au moins une impulsion diffusée dans la direction du missile (10), et la station de réception (20) est sensible à la réception d'une impulsion de rayonnement émise, pour déterminer à partir de l'énergie de l'impulsion de rayonnement reçue la position instantanée en rotation du missile (10) autour de son axe longitudinal (11) par rapport à une direction de référence. Utilisation notamment pour déterminer la position en rotation d'un missile.

Description

La présente invention concerne des moyens pour déterminer la position en

rotation d'un missile, un système de communication d'ordre comprenant de tels moyens, et un système de guidage comprenant un tel système de communication d'ordre pour le guidage de commande du missile. La détermination de la position en rotation est souvent nécessaire pour le guidage de missiles volants dans l'atmosphère, soit au titre de moyens pour déterminer une position de référence en rotation ou l'abandon d'une telle position, pour des missiles essentiellement non rotatifs guidés par des surfaces de contrôle, soit au titre de moyens pour déterminer la position instantanée en rotation d'un missile stabilisé par effet gyroscopique que l'on guide au moyen d'une poussée dirigée sensiblement radialement par rapport à l'axe longitudinal et passant par le centre de gravité du projectile, la poussée étant une réaction à un jet de gaz de combustion ou à l'éjection par impulsion d'un corps. L'invention concerne particulièrement, mais non exclusivement, des missiles de ce dernier type; Le brevet allemand n 2 650 139, le brevet américain n 4 072 281 et le brevet britannique n 1 478 726 (correspondant au brevet américain n 3 963 195) donnent des exemples de systèmes pour déterminer la

position ou l'orientation en rotation.

Cependant, tous ces systèmes reposent sur l'illumination du missile par un rayonnement laser et supposent l'utilisation d'un faisceau continu d'ondes dirigé vers le missile. Pour pouvoir réaliser un tel faisceau continu d'ondes, c'est-à-dire pour qu'il possède une densité d'énergie suffisante à l'endroit du missile, il est nécessaire que le rayonnement soit confiné dans un faisceau étroit et, en conséquence, que la direction de ce faisceau soit orientable et que le missile soit suivi d'une

manière quelconque pour pouvoir maintenir l'illumination.

La détermination de la position en rotation est aussi décrite en liaison avec des systèmes de guidage pour des projectiles animés d'un mouvement continu de rotation (effet gyroscopique) autour de leur axe longitudinal et dans lesquels on dirige une poussée de réaction passant par le centre de gravité. On peut trouver des exemples de tels systèmes dans les brevets américains n 3 141 635, 3 374 967 et 3 398 916 (correspondant au brevet britannique n l 193 304), 3 860 199 (correspondant au brevet britannique n 1 429 941), 3 995 792, 4 347 996, dans le brevet britannique n 2 041 685 et dans le brevet français n 2

326 676.

La plupart de ces systèmes ont des éléments et des caractéristiques communs qui dépendent des objectifs des systèmes de guidage en fonction de paramètres du système de projectile auquel ils sont appliqués, comme par exemple le calibre du projectile. Ainsi, par exemple, on constate fréquemment, dans le cas de projectiles de petits calibres, une dispersion relativement importante par rapport à une trajectoire prédite et désirée, et de nombreux systèmes de guidage ont pour but de ramener vers une trajectoire prédéteminée de tels projectiles qui s'en écartent. Le résultat en est que de nombreux systèmes du type ci-dessus suivent le projectile d'une certaine manière, c'est-à-dire maintiennent une liaison avec celui-ci pendant au moins une partie de son vol, et des circuits sont prévus à cet effet à la station de lancement et de poursuite et & bord du projectile pour déterminer la position de sa trajectoire. La précision avec laquelle on détermine la position de sa trajectoire est importante pour la précision avec laquelle on peut réaliser le guidage, et une telle poursuite de projectiles est complexe et nécessite, soit un émetteur et/ou récepteur orientable pour détecter le rayonnement réfléchi ou émis par le projectile, soit un balayage de la trajectoire par un faisceau de rayonnement qui communique une information sur la position de la trajectoire comme une fonction de la modulation ou de la

position du faisceau explorateur.

On utilise également au moins partiellement la liaison de poursuite du projectile établie pour déterminer la trajectoire réelle de celui-ci pour déterminer la position ou orientation en rotation du projectile par rapport à une orientation donnée ou de référence, de façon que l'on puisse transmettre au projectile la direction de déviation ou le moment auquel on actionne les moyens de déviation de la trajectoire (appelés commodément moyens d'orientation), soit comme partie d'un rayonnement

illuminant le projectile,soit séparément.

Là aussi, les procédés concernés de poursuite du projectile, de détermination et de communication de la position en rotation,ont d'une manière générale reposé sur l'utilisation de faisceaux continus de rayonnement, d'abord radar et récemment laser, souvent modulés ou polarisés pour communiquer l'information aux projectiles. Les systèmes précités, tout en différant l'un de l'autre dans le détail, mettent en jeu des fonctions semblables de façon semblable, et adoptent à cet effet des structures qui, peut-être à cause de corrélations destinées à remplir des fonctions qui sont uniquement nécessaires dans des circonstances particulières de fonctionnement, sont d'une complexité

inutile dans d'autres circonstances.

Un but de la présente invention est de proposer des moyens pour déterminer la position en rotation afin de déterminer la position instantanée en rotation d'un missile animé d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal, ce système réduisant au moins une partie de

la complexité et du coût des dispositifs connus.

Un autre but de la présente invention est également de proposer un système de communication d'ordre contenant des moyens pour déterminer la position en rotation afin de commander la déviation de la trajectoire

d'un tel missile animé d'un mouvement de rotation.

Un autre but encore de la présente invention est de proposer un système de guidage pour un missile contenant un tel système de communication d'ordre. Suivant un premier aspect de la présente invention, des moyens pour déterminer la position en rotation d'un missile animé d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal comprennent une station de base contenant des moyens laser utilisables pour diffuser dans la direction du missile au moins une impulsion de rayonnement polarisé linéairement, et une station de réception dans le missile, contenant des moyens de polarisation linéaire, susceptible de tourner avec le missile, et sensible à la réception d'une impulsion du rayonnement émis, par l'intermédiaire des moyens de polarisation, pour déterminer, à partir de l'énergie de l'impulsion de rayonnement reçue, la position instantanée en rotation du missile autour de son axe longitudinal par

rapport à une direction de référence.

Suivant un second aspect de la présente invention, un système de communication d'ordre pour communiquer un élément d'information à un missile animé d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal, comprend des moyens pour déterminer la position en rotation tels que définis dans le paragraphe précédent, la station de base des moyens de positionnement en rotation contenant des moyens de signalisation utilisables pour amener les moyens laser à diffuser au moment de la communication deux impulsions de rayonnement polarisé linéairement, l'intervalle entre les deux impulsions définissant l'élément d'information, et la station de réception du missile contenant des moyens de traitement du signal d'ordre sensibles à l'intervalle de temps entre les deux

impulsions pour décoder cette information.

L'élément d'information qui constitue la communication d'ordre peut comprendre une direction de déviation de la trajectoire du missile sous la forme d'un angle autour de l'axe longitudinal du missile dans un plan perpendiculaire à l'axe, ces moyens de traitement de signal d'ordre étant sensibles à l'intervalle de temps entre les impulsions de rayonnement laser polarisé, à la vitesse de rotation du missile et à la position instantanée en rotation déterminés par les moyens pour déterminer la position en rotation à partir de l'impulsion délimitant la fin dudit intervalle, pour produire, lorsque le missile prend une position en rotation dans laquelle les moyens d'orientation de la trajectoire sont alignés avec l'angle de direction de la déviation selon l'ordre, un signal de

commande des moyens d'orientation.

Suivant un troisième aspect de la présente invention, un système de guidage pour un missile lancé le long d'une trajectoire prédéterminée, tournant autour de son axe longitudinal et contenant des moyens d'orientation utilisables pour effectuer une déviation de la trajectoire, comprend un système de communication d'ordre tel que défini au paragraphe précédent, dans lequel la station de base contient des moyens de poursuite d'objectif utilisables pour poursuivre un objectif à la suite du lancement du missile, des moyens de calcul balistique sensibles aux paramètres de la trajectoire prédéterminée, au temps de vol et à des données venant des moyens de poursuite de l'objectif, pour définir une trajectoire modifiée entre un point de déviation sur la trajectoire existante, et un point formant objectif mis à jour, et utilisables pour calculer à la fois un instant de déviation de la trajectoire auquel le projectile atteindra ledit point de déviation, et l'angle de la direction de déviation de la trajectoire, et utilisables pour amener le système de communication d'ordre à diffuser l'angle de la direction de déviation de la trajectoire à l'instant de déviation de la trajectoire. La présente invention est, dans ses aspects les plus larges, utilisable pour déterminer l'angle instantané de rotation de n'importe quel type de missile en rotation ou animé d'un mouvement de roulis, mais est particulièrement utilisable lorsque le missile est animé d'un mouvement de rotation continu à vitesse élevée comme pour un projectile stabilisé par effet gyroscopique tiré depuis un canon, le guidage par changement de trajectoire n'étant alors efficace qu'en proportion de la précision de

la détermination de la position en rotation.

On va maintenant décrire des modes de réalisation de l'invention en liaison avec la déviation de la trajectoire d'un projectile d'artillerie stabilisé par effet gyroscopique lancé depuis un canon à une vitesse connue le long d'une trajectoire balistique prédéterminée, et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective, avec arrachement, d'une station de base contenant un laser pulsé, et d'un projectile contenant une station de réception du rayonnement laser pulsé comprenant deux détecteurs de rayonnement et des moyens pour déterminer sa position instantanée en rotation conformément à la présente invention; - la figure 2 (a) est une vue schématique de la station de réception, qui illustre le fonctionnement de l'invention; - les figures 2(b) à 2(e) représentent une série d'enveloppes de forme d'onde illustrant le fonctionnement de l'invention conjointement avec la figure 2(a); - la figure 2(f) est un schéma logique du circuit de traitement des signaux de sortie de la détection du rayonnement; - la figure 3 est une vue en perspective avec arrachement d'un système de communication d'ordre conforme à la présente invention, contenant des moyens pour déterminer la rotation dans une station de base et sur un projectile semblables à ceux de la figure 1, cette vue montrant également à la station de base des moyens de signalisation et sur le projectile des moyens d'orientation et de traitement du signal d'ordre; - la figure 4(a) représente une forme d'onde de synchronisation illustrant la forme de base de transmission du signal d'ordre, pour un élément d'information formant signal; - la figure 4(b) représente une forme d'onde de synchronisation semblable illustrant une transmission de signal d'ordre plus instructive; - la figure 5 est une vue en perspective avec arrachement d'un système de guidage conforme à la présente invention, comprenant un canon de lancement d'un projectile, un système de communication tel que représenté à la figure 3, et également des moyens de poursuite d'un objectif; et - la figure 6 est une vue en plan de plusieurs projectiles en différents points le long de trajectoires semblables divisées en zones de distances d'ordres différentes représentées par des fenêtres de temps de vol. Dans la réalisation de la figure 1, un missile 10 comprend un projectile d'artillerie non propulsé lancé depuis un canon (non représenté) le long d'une trajectoire balistique sous le contr8le d'un calculateur de balistique conventionnel (non représenté). Le projectile est stabilisé en vol en le faisant tourner autour de son axe longitudinal 11, et il a basiquement une forme connue que l'on peut guider en vol par des moyens d'orientation 12, par exemple par éjection d'une masse 12'libérée par explosion et qui provoque l'application d'une poussée impulsive passant par le centre de gravité du projectile selon un angle en

général perpendiculaire à l'axe longitudinal 11 de celui-ci.

En vue de la consistance de la description entre

la présente forme et d'autres formes de missiles qui sont animés d'un mouvement de roulis autour de leur axe longitudinal, il est commode de considérer le roulis comme un mouvement de rotation et la position instantanée en roulis du projectile comme sa position en rotation ou son

angle de rotation.

Pour dévier la trajectoire d'un missile quelconque animé d'un mouvement de rotation, il est nécessaire de connaître l'angle de rotation du missile ou plutôt de savoir quand les moyens d'orientation qui assurent la déviation sont alignés avec une direction de déviation désirée définie soit par des moyens de recherche sur le projectile soit par un signal d'ordre transmis depuis une station de base. La figure 1 représente des moyens pour déterminer cette position en rotation, moyens qui comprennent une station de base 15 contenant des moyens laser 16. Le laser est un laser pulsé NdYAG (laser au néodyme du type à grenat d'yttrium-aluminium) du type souvent employé pour la poursuite d'objectif ou la télémétrie et qui émet un rayonnement ayant une longueur d'onde de 1,064 microns. Des moyens 16' de conduite du laser amènent celui-ci à émettre le rayonnement en impulsions qui sont très courtes, qui ont de façon typique une longueur de 20 nanosecondes, et qui peuvent avoir pour leur durée une intensité telle qu'elle représente une puissance émise de plusieurs mégawatts. Le rayonnement émis par le laser est "diffusé "dans la direction générale du projectile en lui donnant au moyen d'une optique 17, la forme d'un faisceau divergent qui illumine une région de l'espace contenant une enveloppe du mouvement potentiel du projectile. La divergence nécessaire est une fonction de la position possible du projectile à n'importe quel moment, et peut être limitée à la totalité ou à une partie de la

trajectoire de lancement.

Une diffusion divergente du rayonnement supprime pour la station de base la nécessité de poursuivre le projectile ou d'être dirigée de façon à illuminer une partie prédéterminée quelconque d'une trajectoire prédite pour assurer la réception du rayonnement, ce qui entraîne une réduction considérable de la complexité de la station de base, et la puissance élevée nécessaire pour cette diffusion est facilement disponible pour ces lasers conventionnels de marquage d'objectif sous forme d'émission d'impulsions. Le rayonnement de l'impulsion diffusée est polarisé linéairement, par exemple par l'utilisation d'une cavité résonnante électro-optique interne (modulation du facteur Q) ou, comme représenté, par un polariseur 18. La polarisation linéaire définit en partie un angle de rotation de référence pour le projectile, par exemple vertical, en polarisant le rayonnement dans un plan vertical. Le projectile 10 emporte une station 20 de réception de l'impulsion de rayonnement laser. La station de réception comprend des moyens de focalisation 21 situés à la base du projectile coaxialement à l'axe longitudinal 11, et qui forment une fenêtre pour le rayonnement. Sont alignés avec les moyens de focalisation 21, un élément de polarisation linéaire 22, un dispositif de décomposition de faisceau 23 et un premier détecteur 24 de deux détecteurs formant moyens de détection. Le dispositif de décomposition de faisceau peut également assurer la fonction de polarisation, mais on a représenté des éléments séparés

dans un souci de clarté.

Les moyens de polarisation/dispositif de décomposition de faisceau fonctionnent de manière connue et réagissent à un rayonnement polarisé linéairement en décomposant le rayonnement qui pénètre le long de l'axe 11 en deux composantes, l'une appelée commodément "composante primaire", ou "composante P" selon l'axe 11 et allant vers un détecteur 24, et une autre, appelée "composante secondaire" ou "composante S" selon un axe perpendiculaire 25 et allant vers un second détecteur 26. L'intensité du rayonnement dans chacun des faisceaux décomposés (ou quantité d'énergie de chaque impulsion) est une fonction de l'angle de rotation e autour de l'axe 11 entre les alignements des polariseurs 18 et 22, l'intensité de la composante P étant multipliée par un facteur cos2 e et celle de la composante S étant multipliée

par un facteur sin2 e.

Le premier détecteur 24, et il en est, de préférence mais pas nécessairement, de même pour le second détecteur 26, comprend un détecteur à quadrants présentant quatre quadrants 24,, 242, 243, et 244 qui fournissent à des moyens de traitement de la rotation 27 des signaux sur

des lignes de sortie correspondantes 24'1, 24'2, 24's, 24'4.

Le détecteur 26 fournit également aux moyens de traitement

de la rotation 27 des signaux sur des lignes 281 à 284.

La présente invention repose, en ce qui concerne son fonctionnement, sur le fait qu'une impulsion diffusée va d'une manière générale venir en incidence sur le projectile,non pas selon l'axe londitudinal 11, mais selon un angle 6 par rapport à ce dernier. Le rayonnement de l'impulsion est focalisé par l'élément 21 en un spot 30 sur le premier détecteur 24 et en un spot correspondant 31 sur le second détecteur 26, éloignés tous deux du centre et dans une positon déterminée par la valeur de l'angle 6 et

la position instantanée en rotation du projectile.

On a représenté en les isolant à la figure 2(a) le premier détecteur 24, l'élément de polarisation 22, le dispositif de décomposition de faisceau 23, et l'axe longitudinal 11, et les relations de positions respectives

entre ces éléments.

il L'élément de polarisation est aligné de façon que sa direction de polarisation soit perpendiculaire à l'axe longitudinal 11, et que la frontière 29 entre les quadrants 24i et 244 du détecteur soit alignée avec cette direction de polarisation. On peut définir pour le projectile une orientation de référence dans laquelle l'élément de polarisation 22 du projectile est aligné avec l'élément de polarisation 18 de la station de base, et dans laquelle les quadrants 24, et 244 sont situés au-dessus de l'horizontale, ce qui revient à dire que la frontière 29 qui les sépare

est dirigée verticalement vers le haut.

Comme on l'a indiqué ci-dessus, l'impulsion de rayonnement polarisé qui vient en incidence sur le projectile va être focalisée en un spot 30 sur la surface du détecteur. Pour un angle 6 particulier entre la direction du rayonnement et l'axe 11, le lieu géométrique de tous les spots possibles est représenté par l'anneau 32 en pointillés, la position réelle du spot sur cet anneau étant uniquement une fonction de la position en rotation du projectile par rapport à la station de base. Lorsque le projectile progresse le long d'une trajectoire balistique, l'angle 6 augmente de sorte que le lieu géométrique est en fait une spirale qui grandit lentement au fur et à mesure

que la distance par rapport à la station de base augmente.

Toutefois, comme la position radiale de ce spot est immatérielle, et pour la courte durée de la détermination de la position en rotation, on le considère de facon plus

commode comme un cercle.

L'énergie optique de la composante P incidente sur le détecteur est, évidemment, une fonction de l'angle de rotation e par rapport à la direction de référence, et

est illustrée aux figures 2(b) à 2(e).

Les quatre parties de la figure représentent les sorties théoriques de chacun des quadrants du détecteur en fonction de l'angle e de rotation du projectile, ce qui revient à dire que les lignes en pointillés représentent les niveaux de tension de sortie proportionnels à l'énergie du rayonnement pour une impulsion d'illumination arrivant sur une suite de points adjacents du lieu géométrique 32, en approchant effectivement les niveaux dûs à un faisceau

d'illumination continu.

Lorsque le projectile tourne dans le sens horaire par rapport à une orientation de référence, ou angle de rotation zéro, dans laquelle le spot serait en incidence à la jonction entre les quadrants 244 et 24i, le quadrant 241 reçoit initialement un rayonnement d'énergie maximale qui tombe à zéro lorsque l'angle de rotation atteint 90 , comme représenté à la figure 2(b). Ensuite, comme on le voit à la figure 2(c), le spot est reçu dans le quadrant 24z et le niveau de signal représentant l'énergie des impulsions dans une suite de positions augmente jusqu'à un maximum lorsque l'angle de rotation atteint 180 et que le spot est reçu sur le quadrant 243. Le niveau retombe alors à zéro à 270 (figure 2(d)) qui correspond à la réception du spot sur le segment 244, puis le niveau augmente de nouveau jusqu'à un maximum de 360 (figure 2(a)) et le spot est transféré au

segment 241 pour le tour suivant.

Il n'y a, bien entendu, en fonctionnement, qu'une impulsion donnant dans le quadrant 24a de la figure 2 (a) un spot 30 qui est déterminé en raison de l'arrivée sur la ligne de sortie 24'3 du détecteur d'un signal reçu selon un angle e de rotation du projectile compris entre 180 et 270 . En outre, l'énergie optique du spot Es, par rapport à l'intensité maximale, EmAx qui peut être reçue par le détecteur, représente l'angle de rotationte à l'intérieur du quadrant, comme représenté à la figure 2(d), et permet la détermination précise et sans ambiguité de la position en rotation du projectile à partir d'une unique impulsion

de rayonnement laser.

Le déroulement de la procédure de détermination est quelque peu compliqué dans la mesure o l'énergie maximale ExAX du rayonnement polarisé, qui doit être déterminée, ne peut pas être prédéfinie, varie pendant toute la durée du vol, sa valeur diminuant de façon continue quand augmente la distance par rapport aux moyens laser, mais variant également de façon temporaire et non prévisible avec les effets de la scintillation atmosphérique, et est reçue avec des rayonnements autres

que celui diffusé par la station de base.

La description ci-dessus en relation à la figure

2(a) a concerné uniquement la composante P dont l'énergie est donnée en fonction de la position en rotation du projectile par EMAX cos2 e. La composante S reçue sur le second détecteur sous forme du spot 31 a une énergie E"NA sinz e et produit un niveau de signal correspondant sur

l'une des quatre lignes de sortie 28i à 284.

Chacune des 8 sorties des quadrants des détecteurs sur les lignes 24'4 à 24'4 et 281 à 284 est couplée par courant alternatif à des moyens de prétraitement de la rotation 33 représentés à la figure 2(f), l'entrée, par l'intermédiaire d'un circuit 33i, effectuant un filtrage passe-haut dans la plage des megaHertz et bloquant en conséquence des niveaux en courant continu et des niveaux présentant des variations relativement lentes du signal dûs au rayonnement ambiant, polarisé ou autre, venant en incidence sur le projectile. Chacune des lignes est par conséquent capable de laisser passer uniquement le signal pulsé à très haute fréquence dû à la réception de l'impulsion diffusée. Chaque ligne d'entrée est appliquée aux moyens formant seuil de signaux 33z qui bloquent des signaux que les moyens de filtrage passe-haut ont laissé passer, en-dessous d'une amplitude de référence de seuil, ce seuil pouvant être préréglé ou, de préférence, déterminé en fonction du niveau du rayonnement ambiant en dérivant dans un filtre passe-bas 333 un niveau de signal d'un détecteur de bruits de fond correspondant au signal rejeté par les filtres passe-haut dans les lignes de sortie du détecteur, c'est-à-dire les signaux des lignes 241 à 244 et 28, à 284 additionnés en 334. Après ce pré-traitement, le signal appliqué aux moyens de traitement de la rotation sur les huit lignes associées aux détecteurs comprend deux impulsions sur deux des lignes, le niveau du signal d'une ligne étant proportionnel à EMAx Cos2 e et le niveau du

signal de l'autre ligne étant proportionnel à ENAx sin2 e.

Les moyens de traitement de la rotation proprement dits 27 reçoivent les signaux venant des moyens de prétraitement de la rotation par l'intermédiaire de moyens de conversion d'analogique en numérique représentés en 34, par lesquels l'énergie transitoire du spot est échantillonnée, et d'un processeur numérique dans lequel les relations ci-dessus sont utilisées pour en déduire une

valeur de l'angle e.

La somme des signaux (ENAX cos2 e + ExAX sin2 e) représente l'énergie optique instantanée maximale reçue EN AX de telle façon que l'énergie d'une composante, qui est une fraction de celle-cipermet d'en déduire une valeur de e. Ceci revient à écrire: EMAX Cos2e/(EMAX Cos2e + EMAx Sin2e) = Cos2e que l'on peut linéariser pour obtenir une valeur de e. Toutefois, on utilise de préférence la relation (cos2e - sin2e) = cos2e et le rapport entre la différence et la somme des signaux composants trouvés, c'est-à-dire,

(EAxCOS2e-ExSin2)/(ExCOS2 G+ExSin2e) = Cos2e.

Ces opérations de filtrage, comparaison à un seuil, sommation, différence, division et linéarisation du résultat sont facilement exécutées par des formes de circuits et des algorithmes connus à l'intérieur des moyens de traitement de la rotation 27 et ne requièrent aucune

description détaillée complémentaire.

Même si l'on a appliqué au détecteur à quadrants la composante P pour déterminer son niveau tout en résolvant l'ambiguité en rotation, on appréciera que l'on peut également utiliser la composante S. De manière semblable, on appréciera que, étant donné qu'un seul détecteur est nécessaire pour produire un signal qui est uniquement relatif au niveau d'énergie de la composante du rayonnement,l'autre détecteur n'a pas besoin d'être un détecteur à quadrant. Toutefois, dans l'éventualité o l'impulsion intervient à un instant tel qu'une composante tombant sur le détecteur à quadrants est voisine de zéro, on perd la résolution de l'ambiguité par la sortie du quadrant, tandis que si les deux détecteurs sont des détecteurs à quadrants, l'identité du quadrant est toujours disponible. Les moyens de traitement de la rotation 27 déduisent par conséquent un signal qui représente la position instantanée en rotation du projectile par rapport à la verticale de référence définie par la station au sol et le projectile ou plut8t par la disposition du détecteur à quadrants 24 de celui-ci. La position en rotation d'une autre partie quelconque du projectile, telle que les moyens

d'orientation 12, est ainsi clairement définie.

Du fait de l'utilisation d'une impulsion unique de rayonnement polarisélinéairement, de la mesure de l'énergie de cette impulsion dans l'une des composantes qui dépendent de l'angle de rotation, et de l'utilisation d'un détecteur à quadrants pour résoudre l'ambiguité, on obtient une manière simple de déterminer l'angle de rotation du projectile uniquement à partir du rayonnement sans dispositifs complémentaires pour résoudre l'ambiguité, sans avoir besoin d'un laser d'une puissance inacceptable pour diffuser un faisceau continu de rayonnement, ou d'un système de poursuite complexe pour diriger de façon

continue un faisceau très étroit vers le projectile.

Suivant la nature fonctionnelle du projectile dont on a besoin de connaître la position en rotation, la position instantanée en rotation au moment de la diffusion de l'impulsion peut être, si on le désire, couplée à une horloge, et à une vitesse de rotation connue du projectile pour permettre la définition de la position en rotation à

tout moment ultérieur.

En outre, les moyens pour déterminer la position en rotation peuvent fonctionner en diffusant périodiquement une telle impulsion, et en réponse à chacune de celles-ci on détermine la position en rotation. Si de telles impulsions sont diffusées à un rythme régulier, on peut les utiliser pour synchroniser une telle horloge du projectile

et également pour définir la vitesse de rotation si celle-

ci varie au cours du trajet, en étant par exemple ralentie

par la résistance de l'air.

Le dispositif pour déterminer la position en rotation décrit ci-dessus est particulièrement adapté pour être incorporé dans un système de communication d'ordre dans lequel on envoie au projectile un élément d'information représentant un ordre pour commander le fonctionnement de moyens quelconques de ce projectile, mais typiquement pour indiquer la direction d'une déviation nécessaire de la trajectoire, en définissant effectivement une position en rotation du projectile selon laquelle les

moyens d'orientation 12 doivent être actionnés.

En outre, un tel système de communication d'ordre, comprenant des moyens pour déterminer la position en rotation tels que décrits ci- dessus, peut être incorporé dans un système de guidage complet comme on va le décrire ci-dessous. Dans le projectile 10 utilisé dans la présente

description, les moyens d'orientation 12 sont du type à

réaction à une poussée, et dirigent cette réaction à une poussée dans une direction radiale du projectile, et on poussée dans une direction radiale du projectile, et on considère de manière commode la direction de la déviation comme une telle direction radiale en fonction de sa position angulaire autour de l'axe longitudinal par rapport

à l'orientation de référence du projectile.

Si l'on considère en premier lieu le système de communication d'ordre en référence à la figure 3, celle-ci représente une vue en perspective avec arrachement d'un projectile et de moyens laser d'une station de base contenant tous les éléments représentés à la figure i et portant les mêmes numéros de repères. En plus de ces éléments, la station de base comprend des moyens de signalisation 35 qui répondent à des moyens pour déterminer l'angle de déviation 36, lesquels comprennent par exemple une partie d'un calculateur de balistique 37, pour déterminer un intervalle de temps qui correspond à la valeur de l'angle. Les moyens de signalisation ordonnent à la commande 16' du laser de provoquer l'émission d'une première impulsion laser qui marque le début de cet intervalle, suivie à l'instant approprié par un signal qui provoque l'émission d'une seconde impulsion laser marquant

la fin de cette intervalle.

La station de réception du projectile, 20, contient également des moyens 40 de traitement d'un autre signal ou signal d'ordre, qui reçoivent un signal venant des moyens de traitement de la rotation 27, pour chaque impulsion polarisée reçue. Les moyens de traitement du signal d'ordre contiennent également une horloge et une mémoire contenant une valeur représentant la vitesse de rotation du projectile. Cette dernière peut être prédéterminée pour un lanceur particulier (canon) et être chargée avant le lancement, en faisant l'hypothèse qu'elle est sensiblement constante pendant toute la durée du vol, ou peut être, comme décrit ci-dessous, calculée à partir de

la paire d'impulsions.

Comme représenté à la figure 4 (a), qui représente une relation de synchronisation entre des impulsions diffusées, l'intervalle du signal d'ordre représente une direction de déviation de la trajectoire du projectile sous forme d'un angle autour de l'axe londitudinal 11, à savoir une valeur comprise entre 1 et

3600 avec une résolution de 10.

Le laser 16, utilisé pour diffuser les impulsions, des moyens pour déterminer la position en rotation est, comme on l'a indiqué, capable de fonctionner dans la gamme de puissance de l'ordre du mégawatt en produisant des impulsions d'une durée de quelques nanosecondes. Toutefois, les impulsions peuvent être uniquement produites avec une vitesse maximale de répétition relativement faible de quelques 20 impulsions par seconde, c'est à dire avec 50 millisecondes entre impulsions, même si ces impulsions ont une durée et une distribution d'énergie uniformes et sont

produites facilement à un instant défini de façon précise.

L'angle qui constitue l'ordre est codé en définissant un intervalle de référence entre impulsions de 50 millisecondes, qui représente un ordre sans direction de déviation, l'intervalle étant augmenté à partir d'une valeur minimale juste supérieure à 50 millisecondes, représentant disons 1 , jusqu'à une valeur maximale qui représente 360 , en retardant l'émission de la seconde impulsion par rapport à l'intervalle de référence. Si on poursuit cet exemple, on peut faire l'hypothèse d'un retard de 0,001 milliseconde pour chaque degré de l'angle qui constitue l'ordre, de sorte que le signal d'ordre comprend une paire d'impulsions séparées par un intervalle compris entre 50,001 et 50,360 millisecondes. L'intervalle de référence cité plus haut est visiblement une fonction du laser particulier utilisé, et peut varier, ou même devenir

inutile avec d'autres lasers.

L'horloge des moyens de traitement du signal d'ordre réagit à la première impulsion reçue et fait démarrer un intervalle de synchronisation de référence de millisecondes, après lequel (si une seconde impulsion n'a pas été reçue pour faire démarrer un nouvel intervalle de synchronisation de référence) un intervalle de synchronisation d'ordre est commencé pour être arrêté à la réception de la seconde impulsion, cet intervalle de synchronisation d'ordre étant interprété directement comme

un angle de déviation de la trajectoire autour de l'axe 11.

Les moyens pour déterminer la position en rotation sont également sensibles à la dernière impulsion reçue pour déterminer la position instantanée en rotation du projectile, comme on l'a décrit plus haut. Les moyens de traitement de l'ordre calculent, à partir de la vitesse de rotation connue et de la position instantanée déterminée du projectile, un temps de retard au bout duquel les moyens d'orientation 12 sont dans la position en rotation correcte pour effectuer la déviation dans la direction commandée, et à la fin de ce temps de retard, un signal de commande

d'orientation est sorti en 41.

Dans le cas de moyens d'orientation qui ont la forme d'une masse éjectée de façon impulsive 12' ou d'un jet comparable de produits de combustion, on appréciera que la poussée d'orientation passant par le centre de gravité est une réaction à une telle éjection, et l'angle de rotation correct pour agir est à 180 de la position dans laquelle la pièce éjectable ou la sortie sont alignées avec

la direction de déviation.

On comprendra facilement la façon selon laquelle les moyens de traitement d'ordre effectuent la mesure simple des temps des intervalles de synchronisation de référence et d'ordre et de l'intervalle du retard de l'alignement, et ceci ne nécessite aucune descrition détaillée. On appréciera que l'ordre représenté par l'élément unique d'information communiqué peut commander le fonctionnement d'une autre partie active quelconque du projectile, comme par exemple un frein, un propulseur auxiliaire ou d'autres moyens, pour laquelle la détermination de la position en rotation au moment de l'émission peut être accessoire, alors qu'elle peut être

nécessaire pour d'autres buts.

L'élément d'information peut concerner l'une parmi plusieurs de telles autres fonctions suivant l'importance de l'intervalle; ceci peut se faire de façon commode en définissant, au niveau des moyens de signalisation, plusieurs plages correspondantes d'intervalles de temps, de façon que l'identité de la plage d'intervalles de temps dans laquelle intervient l'intervalle de temps particulier définisse un second élément d'information tel que la fonction concernée. Les moyens de traitement du signal d'ordre contiennent alors des moyens de sélection de l'ordre qui déterminent la fonction qui doit être activée par l'ordre conformément à la plage d'intervalles de temps dans laquelle est reçue la seconde impulsion. Les moyens de sélection de l'ordre peuvent comprendre des moyens de synchronisation utilisables pour définir un certain nombre de seuils d'intervalles de temps et pour diriger un ordre présentant un intervalle de temps supérieur à un seuil mais inférieur au seuil suivant vers un canal de commande particulier, la valeur effective de l'intervalle de temps représentant l'amplitude, ou une dimension équivalente, de l'information qui constitue l'ordre compte tenu de la commande activée

par ce canal.

En variante ou en supplément, les moyens de traitement de l'ordre des moyens de réception peuvent être destinés à sélectionner une plage sur la totalité ou une partie de la trajectoire, en définissant plusieurs fenêtres de temps s'étendant chacune sur un intervalle de temps prédéterminé du vol du projectile, comme illustré à la figure 4(b). La figure représente une vue en plan de la station de base et de la trajectoire et illustre les fenêtres de temps indiquées par des lignes de limitation To, Ti, T2, etc. Les moyens de sélection de plage sont disposés de façon telle que, pour la période du vol définie par chaque fenêtre, les moyens de réception soient sélectionnés pour être sensibles à la réception d'une seconde impulsion pendant une plage de temps de retard caractéristique de cette fenêtre de temps de vol. Par exemple, pour la période de vol entre les temps de vol To et Ti, les moyens de réception peuvent être sélectionnés pour être sensibles uniquement à la réception d'une seconde impulsion entre, disons 50,001 et 50,360 millisecondes à partir de la première impulsion; pour la période de vol entre les temps Ti et T2, les moyens de réception peuvent être sélectionnés pour être sensibles uniquement à la réception d'un seconde impulsion entre, disons 50,361 et 50,720 millisecondes après la première impulsion, et ainsi de suite pour chaque

fenêtre de temps.

Si les moyens de signalisation de l'ordre sont disposés de façon à envoyer uniquement un élément d'information, comme on l'a décrit ci- dessus pour la déviation de la trajectoire, cette information, telle qu'un angle de déviation, peut être codée sous forme de l'une de ces plages d'intervalles de temps qui limite sa réception au cas d'un projectile se trouvant uniquement à l'intérieur

d'une fenêtre de temps associée.

En variante, les moyens de signalisation de l'ordre peuvent être disposés de façon à envoyer plus d'un de ces éléments d'information pour assurer différentes fonctions de contrôle dans des fenêtres de temps différentes, les moyens de traitement de l'ordre possédant à la fois des moyens de sélection de l'ordre et des moyens de sélection de la plage. Par exemple, un premier intervalle de temps entre des impulsions émises dans une première plage d'intervalles sélectionnée dans la première fenêtre de temps peut assurer une déviation de la trajectoire, tandis qu'un second intervalle de temps entre des impulsions émises dans une seconde plage sélectionnée dans, disons la troisième fenêtre de temps, peut assurer un

freinage du projectile. On se référera de nouveau ci-

dessous à l'utilisation d'une telle sélection de plage dans

la communication de l'ordre.

Dans le système de communication d'ordre décrit, les moyens pour déterminer la position en rotation sont nécessaires pour être sensibles uniquement à l'impulsion la plus récente pour déterminer l'angle instantané de rotation, et dans ce but, il n'y a aucun avantage à déterminer la position en rotation à un autre instant quelconque, par exemple en réponse à la première impulsion de la paire, ou à maintenir une valeur de position en rotation continuellement remise à jour sur la base de déterminations intermittentes. Dans un but de simplicité de leur structure, les moyens pour déterminer la position en rotation peuvent être sensibles à chaque impulsion reçue et peuvent déterminer la position instantanée en rotation, même si toutes les valeurs, à l'exception de la plus récente qui est celle marquant la fin de l'intervalle de temps de retard, sont ignorées. En variante, les moyens de traitement de la rotation peuvent être disposés de façon à ignorer la première impulsion et/ou une impulsion quelconque arrivant dans l'intervalle de temps de référence, c'est-à-dire en dehors de l'intervalle variable pour

définir un ordre.

Le mode de réalisation décrit ci-dessus suppose une vitesse de rotation prédéterminée constante du projectile mise en mémoire dans les moyens de traitement de

l'ordre 40.

Si on le désire, on peut utiliser la réception des deux impulsions de la paire d'impulsions qui définissent l'intervalle pour déterminer également la vitesse de rotation réelle dans la mesure o celle-ci diffère d'une vitesse supposée. La position en rotation peut être déterminée à chaque impulsion de synchronisation, et la différence entre les positions en rotation peut être rapportée à l'intervalle de temps entre impulsions pour déterminer la rotation totale à cet instant, et par conséquent la vitesse de rotation. Dans le cas des projectiles d'artillerie stabilisés par effet gyroscopique, la vitesse de rotation peut atteindre 400 tours par seconde, de sorte que dans les 50 millisecondes environ entre deux impulsions, le projectile peut avoir fait environ 20 tours complets. La mise en oeuvre de la procédure de synchronisation ci-dessus suppose de préférence une vitesse de rotation particulière et l'exécution d'un nombre de tours complets pendant l'intervalle de temps en déterminant des fractions de tours qui donnent la précision de la

détermination de la vitesse de rotation.

La description ci-dessus du système de

communication d'ordre a fait allusion à la possibilité de diffuser plus de deux impulsions, et le système de laser peut par exemple diffuser une suite régulière d'impulsions à des intervalles de référence de 50 millisecondes, qui ne définissent pas un ordre de déviation mais qui permettent, du fait de l'intervalle constant entre eux, d'utiliser, comme on l'a mis en évidence ci-dessus, une position en rotation déterminée pour chaque impulsion pour surveiller la vitesse actuelle réelle de rotation et synchroniser l'horloge interne si nécessaire. On peut ainsi également utiliser une telle émission dans des moyens simples pour

déterminer la position en rotation.

Le système de communication d'ordre tel que décrit peut faire partie d'un système de guidage pour un projectile en rotation 10 auquel on donne l'ordre de dévier vers une nouvelle trajectoire par actionnement de moyens d'orientation 12 qui exercent une poussée passant par le centre de gravité selon un angle, de préférence orthogonal,

par rapport à l'axe longitudinal.

Conformément à ce qui précède, la figure 5 est une vue en perspective d'un système de guidage comprenant une station de base 15' et un projectile 10. Le projectile est sensiblement celui représenté à la figure 3, et la station de base diffère de celle représentée à la figure 3 en ce qu'on y a inclus des moyens 43 de poursuite d'objectif utilisables pour suivre un objectif après lancement du projectile sur une trajectoire d'interception d'un objectif. Les moyens de poursuite d'objectif peuvent être de forme connue et utiliser les moyens laser 16 qui diffèrent de ceux décrits ci-dessus en ce que l'optique 17 est disposée de façon à fournir un faisceau impulsionnel confiné d'un rayonnement d'illumination d'objectif (représenté en tirets 45) et, coaxialement à celui-ci, le faisceau impulsionnel de rayonnement divergent diffusé (indiqué en tirets 46). Le laser n'est pas fixe par rapport à la station de base, mais est monté sur un mécanisme de direction 47. Le mécanisme de direction fournit de façon connue à des moyens de calcul de balistique des données en direction et en portée concernant l'objectif poursuivi, et on suit après le lancement du projectile essentiellement les mêmes procédures de poursuite d'objectif que celles mises en oeuvre auparavant pour pointer le canon 48 à

partir duquel le projectile est lancé.

Le dispositif de poursuite d'objectif émet un train continu d'impulsions selon l'intervalle de référence précité de 50 millisecondes, dirigé vers l'objectif, indépendamment de la façon dont celui-ci manoeuvre, par le faisceau confiné 45 et détecte le rayonnement réfléchi depuis l'objectif pour maintenir la direction de poursuite; il diffuse également, en raison de l'optique à trajectoire divergente, un train correspondant d'impulsions à des intervalles de référence de 50 millisecondes qui illumine le projectile indépendamment de la trajectoire que celui-ci suit en fonction de la direction de l'objectif qui manoeuvre. On appréciera que, pour des projectiles ayant un temps de vol court, la position de l'objectif poursuivi va d'une manière générale rester proche de la position initiale de celui-ci lorsque le projectile a été lancé, de sorte que la direction du faisceau divergent illuminant le projectile est centrée de façon raisonnablement proche de la trajectoire de lancement, mais non sur celle-ci, pour garantir un angle 6 tel que décrit ci-dessus pour détermination de la position en rotation. Toutefois, pour éviter une situation dans laquelle un déplacement de grande amplitude de la position de l'objectif provoquerait un déplacement du faisceau divergent qui n'illuminerait plus le projectile, l'angle de divergence est choisi de façon à maintenir l'illumination du missile pour un déplacement quelconque de l'objectif pour lequel une correction de la

trajectoire du projectile s'avèrerait efficace.

En cours de fonctionnement, le calculateur de balistique garde les données de la trajectoire de lancement du projectile, et mesure le temps écoulé depuis le lancement ainsi que des valeurs constantes ou mesurées telles que la vitesse de lancement pour déterminer la position instantanée du projectile le long de sa trajectoire, ou l'instant auquel il atteindra une position désirée. En combinaison avec les données reçues des moyens de poursuite de l'objectif après le lancement, le calculateur de balistique compare les deux trajectoires, et, connaissant la poussée d'orientation disponsible sur le projectile, qui donne effectivement un niveau fixe de déviation de trajectoire, détermine la direction de déviation (autour de l'axe 11) et une position sur la trajectoire dans laquelle cette déviation doit intervenir,

c'est-à-dire un instant à partir du lancement du projectile.

A l'instant approprié, l'angle de la direction de déviation est appliqué, par les moyens pour déterminer l'angle 36, aux moyens de signalisation 35, et cet angle est codé sous forme d'un retard de l'émission de la prochaine impulsion au-delà de l'intervalle de référence de

millisecondes, et est ensuite communiqué au projectile.

Les moyens de traitement de l'ordre détectent, à partir des deux impulsions diffusées déterminant l'intervalle, l'ordre qui constitue l'angle de déviation, et à partir de la seconde impulsion (retardée) les moyens pour déterminer la position en rotation indiquent la

position instantanée en rotation. Comme on l'a décrit ci-

dessus à propos du système de communication d'ordre, les moyens de traitement de l'ordre définissent un retard au bout duquel la position instantanée en rotation sera alignée avec la direction de la déviation ordonnée, et à cet instant le projectile sera dévié sur une trajectoire

nouvellement définie.

Un projectile 10 du type représenté aux figures 1, 3 et 5, dans lequel les moyens d'orientation comprennent un dispositif de réaction à une poussée, peut présenter plusieurs de ces dispositifs répartis à la périphérie du projectile, et les dispositifs peuvent être destinés à appliquer plusieurs poussées en séquence au fur et à mesure que chacun d'eux se trouve aligné avec la position en rotation appropriée pour commander une unique déviation importante au cours d'un tour du projectile, ou peuvent être utilisables un par un dans le cadre d'un certain nombre de communications d'ordres, de façon que la trajectoire puisse être déviée plusieurs fois, chaque déviation d'une trajectoire existante à une nouvelle trajectoire étant effectuée comme indiqué ci- dessus. Avec cette dernière disposition, les paramètres de chaque nouvelle trajectoire, calculés par le calculateur de balistique, sont supposés adoptés par le projectile après déviation, et c'est à partir de ces paramètres que seront effectuées les comparaisons de poursuite d'objectif pour déterminer les paramètres de déviation concernant une

trajectoire suivante.

On appréciera que les moyens d'orientation ne sont pas limités au type à poussée décrit ci-dessus, mais peuvent également être fournis par d'autre formes connues telles qu'un aérofrein ou une autre surface de guidage

ayant un effet prévisible sur la trajectoire.

Le système de guidage ainsi réalisé, qui adopte des techniques connues d'une manière générale pour les projectiles à effet gyroscopique, nécessitent peu de matériel supplémentaire par rapport à celui déjà existant dans les dispositifs de conduite de lanceurs, principalement en employant les techniques de diffusion d'un rayonnement pulsé destiné à être reçu par le projectile et à permettre la détermination complète de la position en rotation du projectile à partir de l'impulsion diffusée, évitant ainsi toute nécessité de poursuivre le missile avec un émetteur et/ou récepteur de rayonnement ou d'assurer une réflexion ou une émission de rayonnement depuis le projectile. En outre, le dispositif pour déterminer la position en rotation comprend des composants peu nombreux et facilement disponibles, et évite en particulier la nécessité d'un système secondaire destiné à lever l'ambiguité de la position en rotation et normalement

associé aux liaisons par rayonnement polarisé.

En décrivant le système de guidage et le système de communication d'ordre, on a supposé qu'un ordre unique peut être émis sensiblement à tout instant ou en un point quelconque de la trajectoire sur un canal unique de commande. En pratique, on peut désirer communiquer plus d'un ordre unique comme indiqué ci-dessus ou communiquer de tels ordres à plusieurs projectiles lancés l'un après l'autre le long d'une même trajectoire ou de trajectoires semblables. La figure 6 représente une vue schématique en plan semblable à la figure 4(b) des trajectoires 491, 49z, 493, 494, de plusieurs projectiles 101, 102, 103, 104, lancés à certains intervalles de temps, les trajectoires étant chacune définies par des moyens de calcul balistique 37 de la façon dont un objectif mobile est poursuivi. La station de base 15' est située près du lanceur 48 de telle façon que le faisceau impulsionnel divergent 46 illumine de

façon adéquate tous les projectiles.

Chaque trajectoire est divisée fictivement en un

certain nombre de fenêtres de temps, telles que décrites ci-

dessus, indiquant des temps de vol du projectile To, Ti, Ta, T3, etc. Les moyens de réception de chaque projectile sont munis de moyens de sélection de plage, et, si on le désire,

de moyens de sélection d'ordre, comme on l'a décrit ci-

dessus, de telle sorte que, pour la première partie du vol, disons entre les instants To, et Ti à partir du lancement, ces moyens sont sélectionnés pour être sensibles uniquement à une seconde impulsion reçue dans une première plage d'intervalle de temps de retard (ou dans plusieurs plages s'il est possible de communiquer plus d'un ordre). Pour une seconde partie du vol, dans une seconde fenêtre, les moyens de réception sont sélectionnés pour être sensibles uniquement à une seconde impulsion reçue dans une seconde

plage d'intervalle de temps de retard, et ainsi de suite.

Le calculateur de balistique de la station de base élabore une suite de déviations de trajectoire pour chaque projectile tiré, en identifiant chaque projectile par sa position prévue sur sa trajectoire, et par conséquent en connaissant la fenêtre de temps qui le

concerne.

Lorsque la comparaison entre les trajectoires des projectiles et la trajectoire de l'objectif indique qu'un projectile est, dans une position particulière de sa trajectoire, correctement placé pour une déviation de sa trajectoire, un ordre est diffusé par deux impulsions, ou en retardant l'impulsion suivante d'un train d'impulsions, la seconde impulsion / l'impulsion suivante étant retardée au-delà de l'intervalle de référence de 50 millisecondes en conformité avec la fenêtre de temps dans laquelle se trouve le projectile et avec l'ordre d'angle de déviation. Par exemple, si le projectile 103 situé dans la fenêtre définie par les temps de vol Ta et T3 reçoit l'ordre d'effectuer une déviation de sa trajectoire selon un angle de 45 dans le sens de la rotation par rapport à la direction de référence dirigée verticalement vers le haut par la diffusion de la seconde impulsion /de l'impulsion suivante, celle-ci peut être diffusée 50,405 millisecondes après la première. D'autres projectiles en vol et présents dans des fenêtres de temps différentes par rapport à leurs vols respectifs ne sont pas affectés par cet ordre. Les fenêtres de temps peuvent être définies par rapport aux vitesses respectives de lancement des projectiles de telle façon qu'un seul projectile se trouve dans chaque fenêtre de temps; en variante, si les différentes trajectoires des projectiles sont très proches les unes des autres ou sont identiques, on peut se baser sur la possibilité de diriger en même temps et suffisamment bien plusieurs projectiles qui sont suffisamment proches les uns des autres pour se trouver dans une seule et même fenêtre, malgré une différence de position sur leur trajectoire, le fait le plus important étant qu'ils sont évidemment tous déviés selon le même angle de direction de déviation par rapport à leur axe longitudinal. Les intervalles de retard associés aux diverses fenêtres sont facilement mis en oeuvre dans les moyens de réception d'ordre 40 conformément aux temps de vol enregistrés par l'horloge précitée de ces moyens, de la même manière que sont mises en oeuvre des plages

semblables de retard à l'émission à la station de base.

Le dispositif décrit ci-dessus pour communiquer avec plusieurs projectiles en définissant des fenêtres de temps pour différentes étapes des vols de ceux-ci ou, effectivement, de communication d'ordre à un seul projectiledans différentes parties de son vol, peut être mis en oeuvre d'une autre manière. Au lieu de diviser des plages d'intervalles de temps par des signaux d'ordre, par exemple, pour chacune des quatre fenêtres de temps définies par des temps To à T4, quatre plages définissant chacune 360 valeurs d'intervalles, on peut diviser les plages par fenêtre de temps, ce qui revient à dire que chaque plage peut comporter quatre valeurs d'intervalle et représentant le même ordre mais définissant pour celui-ci différentes fenêtres, ou, disons 360 plages définissant chacune quatre

valeurs d'intervalles.

De préférence, au moins lorsque l'ordre comprend un angle de direction de déviation tel que décrit ci-dessus, les valeurs d'intervalles associées à chacune des fenêtres

de temps alternent en direction dans des plages successives.

Ceci revient à dire que les quatre valeurs successives de la première plage définissent disons une direction de déviation de 1 pour le projectile pour les fenêtres de temps To - Ti, Ti - T2, T2 - T3, et T3 T4, tandis que les quatre valeurs successives de la seconde plage définissent une direction de déviation de 2 du projectile pour les fenêtres de temps respectives T3 - T4, T2 - T3, Ti - Tz, et To - Ti; des valeurs d'intervalles successives de la troisième plage définissent une direction de déviation de 3 du projectile pour les fenêtres de temps To Tx, Ti -Ta etc. En inversant la relation entre les intervalles et les fenêtres de temps dans des plages alternées, on a encore à l'extrémité d'une plage une erreur de précision de disons 0,001 millisecondes pour un ordre au projectile, c'est-à-dire dans la même fenêtre de temps, et cette erreur se manifeste uniquement comme une petite erreur de

direction de déviation.

Les moyens pour déterminer la position en rotation et les moyens de communication d'ordre de la présente invention ont été décrits par rapport à un projectile non propulsé, mais on appréciera qu'ils sont applicables à des missiles auto-propulsés, qui ou bien tournent d'une façon continue ou bien sont stabilisés en position en roulis, pour lesquels il est nécessaire d'établir, au moins périodiquement, une référence de position en rotation et des ordres actuels de réglage, à une occasion, ou éventuellement de façon intermittente,

mais pas d'une façon continue.

Les intervalles de temps, et leurs relations avec les angles de direction de déviation, utilisés ci-dessus ont eu pour but d'expliquer le fonctionnement du guidage par ordre et le fonctionnement de la sélection d'ordre et de plage. D'autres intervalles de temps mieux appropriés à la situation de l'ordre et/ou aux moyens laser peuvent être

choisis si nécessaires.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Moyens pour déterminer la position en rotation d'un missile (10) animé d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal (11), ces moyens comprenant une station de base (15) contenant des moyens laser (16) utilisables pour émettre un rayonnement polarisé, et, dans le missile (10), une station de réception (20), contenant des moyens de polarisation linéaire (22), tournant avec le missile (10) et destinée à recevoir ledit rayonnement émis, par l'intermédiaire des moyens de polarisation (22), les moyens pour déterminer la position en rotation étant caractérisés en ce que les moyens laser (16) sont destinés à émettre un rayonnement sous forme d'au moins une impulsion diffusée dans la direction du missile (10), et en ce que la station de réception (20) est sensible à la réception d'une impulsion de rayonnement émise pour déterminer à partir de l'énergie de l'impulsion de rayonnement reçue la position instantanée en rotation du missile (10) autour de son axe longitudinal (11) par

rapport à une direction de référence.

2. Moyens pour déterminer la position en rotation conformes à la revendication 1, dans lesquels la station de réception (20) comprend des moyens de focalisation (21) disposés sur l'axe longitudinal (11) du missile (10) et utilisables pour focaliser un rayonnement reçu sur des moyens de détection (24, 26), des moyens de polarisation linéaire et de décomposition de faisceau (22, 23) situés entre les moyens de focalisation (21) et les moyens de détection (24,26) et utilisables pour tirer de ce rayonnement polarisé deux composantes (P. S), les énergies optiques de rayonnement de ces composantes (P. S) étant respectivement proportionnelles aux carrés du sinus et du cosinus de l'angle de rotation (<) des moyens de polarisation (22) autour dudit axe longitudinal (11) par rapport à la direction de polarisation du rayonnement diffusé, et des moyens de traitement de la rotation (27) utilisables pour traiter des signaux produits par les moyens de détection (24, 26) en réponse au rayonnement reçu par ceux-ci, lesdits moyens de détection (24, 26) comprenant deux détecteurs (24, 26), un pour chacune des composantes (P, S) venant des moyens de décomposition du faisceau (23), optiquement centrés effectivement chacun sur l'axe longitudinal (11) du missile (10) et effectivement alignés avec une direction de référence du missile (10) pour tourner avec celui-ci, caractérisés en ce que lesdits moyens de détection et de focalisation (24, 26, 21) sont disposés de manière telle qu'une impulsion diffusée de rayonnement polarisé est focalisée sur chaque détecteur (24, 26) en un spot (30, 31) espacé angulairement de la direction de référence en fonction de la position en rotation du missile (10), en ce qu'au moins l'un (24) des détecteurs (24, 26) comprend un détecteur à quadrants ayant la frontière 29 entre deux quadrants (24i, 244) alignée avec la direction de polarisation des moyens de polarisation (22) et avec la direction de référence, et en ce que les moyens de traitement de la rotation (27) sont sensibles à l'énergie des composantes (P. S) du rayonnement pulsé polarisé reçues par chaque détecteur (24, 26) pour en déterminer un angle de rotation (e) autour de l'axe longitudinal (11) avec une ambiguité directionnelle, et sont sensibles à la détermination du quadrant du détecteur ayant reçu l'impulsion de rayonnement pour supprimer ladite

ambiguité directionnelle.

3. Moyens pour déterminer la position en rotation conformes à la revendication 2, caractérisés en ce que les moyens de traitement de la rotation (27) sont utilisables pour calculer la somme des signaux des détecteurs (24, 26) dûs aux composantes (P, S) de l'impulsion de rayonnement et la différence entre ces signaux, pour déterminer l'énergie totale de l'impulsion de rayonnement reçue et pour évaluer le rapport entre la différence entre ces signaux et leur

somme pour déterminer la valeur dudit angle de rotation (e).

4. Moyens pour déterminer la position en rotation conformes à la revendication 2 ou à la revendication 3, caractérisés par des moyens de pré-traitement de la rotation (33) comprenant des moyens formant filtre passe-haut (33i) utilisables pour bloquer les signaux électriques du détecteur autres que ceux dûs à l'impulsion de rayonnement diffusée.

5. Moyens pour déterminer la position en rotation

conformes à l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisés en ce que la station de base (15) contient des moyens de commande (16') du laser (16) utilisables pour mener à bien l'émission de plusieurs impulsions de rayonnement laser selon des intervalles longs par rapport à

la durée de chaque impulsion.

6. Moyens pour déterminer la position en rotation

conformes à l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisés en ce que les moyens laser (16) sont destinés à diffuser une impulsion dans un faisceau divergent dont la divergence est asymétrique autour de l'axe directionnel du faisceau pulsé, en étant plus grande dans la direction verticale que dans la direction des azimuts, et qui définit une région de réception illuminée comprenant une enveloppe

de la trajectoire du missile (10).

7. Moyens pour déterminer la position en rotation

conformes à l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisés en ce que les moyens laser (16) sont destinés à diffuser une impulsion dans une direction sensiblement fixe par rapport à la trajectoire de lancement du missile, et selon un faisceau divergent dont la divergence définit une région de réception illuminée comprenant une enveloppe

de la trajectoire du missile.

8. Système de communication d'ordre, pour communiquer un élément d'information à un missile (10) animé d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal (11), caractérisé par des moyens pour déterminer la position en rotation conformes à l'une

quelconque des revendications précédentes, et caractérisé

en outre en ce que la station de base (15') des moyens de positionnement en rotation comprend des moyens de signalisation (35) utilisables pour amener les moyens laser (16) à diffuser à l'instant de la communication deux impulsions de rayonnement polarisé linéairement, l'intervalle entre les impulsions définissant ledit élément d'information, et en ce que la station de réception (20) du missile (10) comprend des moyens de traitement du signal d'ordre (40) sensibles à l'intervalle de temps entre les

deux impulsions pour décoder cette information.

9. Système de communication d'ordre conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de signalisation (35) sont utilisables pour définir plusieurs plages d'intervalles de temps, l'identité de la plage dans laquelle se situe l'intervalle de temps définissant un second élément d'information, les moyens de traitement du signal d'ordre (40) de la station de réception (20) comprenant des moyens de sélection d'ordre sensibles à la réception de la seconde impulsion à l'intérieur de l'une des plages pour interpréter l'information contenue dans cet ordre en fonction de la durée de l'intervalle de retard et

de la plage de temps.

10. Système de communication d'ordre conforme à la revendication 8 ou à la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de traitement du signal d'ordre de la station de réception (20) comprennent des moyens de sélection de plage utilisables pour définir plusieurs fenêtres de temps s'étendant chacune pour un moment prédéterminé du vol du projectile, et utilisables pour la durée de chaque fenêtre pour être sensibles uniquement à la réception d'une seconde impulsion à l'intérieur d'une plage

de retard de temps caractéristique de cette fenêtre.

11. Système de communication d'ordre conforme à

l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en

ce que l'élément d'information comprend, pour utilisation par des moyens d'orientation emportés par le missile (10), une direction de déviation de la trajectoire du missile sous la forme d'un angle (e) autour de l'axe longitudinal du missile dans un plan perpendiculaire à cet axe, les moyens de traitement du signal d'ordre étant sensibles à l'intervalle de temps entre les impulsions de rayonnement laser polarisé, à la vitesse de rotation du missile (10) et à la position instantanée en rotation déterminés par les moyens pour déterminer la position en rotation à partir de l'impulsion qui délimite la fin dudit intervalle, afin de produire un signal de commande des moyens d'orientation, lorsque le missile prend une position en rotation dans laquelle les moyens d'orientation de la trajectoire sont

alignés avec l'angle de l'ordre de direction de déviation.

12. Système de communication d'ordre conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens pour déterminer la position en rotation sont sensibles à au moins une des deux impulsions pour déterminer la position instantanée en rotation du missile, et en ce que les moyens de traitement du signal d'ordre sont sensibles à l'intervalle de temps entre les deux impulsions et aux positions instantanées en rotation pour déterminer la

vitesse de rotation du missile (10).

13. Système de guidage pour un missile (10) lancé le long d'une trajectoire prédéterminée, tournant autour de son axe longitudinal et contenant des moyens d'orientation (12) utilisables pour effectuer une déviation de trajectoire, le système comprenant une station de base (15') contenant des moyens de poursuite d'objectif (43) utilisables pour poursuivre un objectif après le lancement du missile (10), le système étant caractérisé par des moyens de calcul de balistique (37) réagissant aux paramètres de ladite trajectoire prédéterminée, au temps de vol et aux données venant des moyens de poursuite d'objectif, pour définir une trajectoire modifiée entre un point de déviation sur la trajectoire existante et un point formant objectif modifié, et pour calculer à la fois un instant de déviation de la trajectoire auquel le projectile atteindra le point de déviation et l'angle de la direction de déviation de la trajectoire, et par un système de communication d'ordre conforme à la revendication 11 ou à la revendication 12 et utilisable pour diffuser l'angle de la direction de déviation de la trajectoire à l'instant de

déviation de la trajectoire.

14. système de guidage conforme à la revendication 13, dans lequel les moyens de poursuite d'objectif (43) comprennent des moyens laser (16) utilisables pour émettre un train d'impulsions de rayonnement optique confiné dans un faisceau étroit dans la direction dudit objectif, caractérisé en ce que les moyens laser des moyens pour déterminer la position en rotation comprennent lesdits moyens laser (16) des moyens de poursuite d'objectif (43), les impulsions de rayonnement émises par ces moyens laser (16) étant contenues à la fois à l'intérieur dudit faisceau étroit de poursuite d'objectif

et dudit faisceau divergent diffusé coaxialement au premier.