FR2750773A1 - Dispositif de stabilisation pour au moins un appareil optique et tete de visee comportant un tel dispositif de stabilisation - Google Patents

Dispositif de stabilisation pour au moins un appareil optique et tete de visee comportant un tel dispositif de stabilisation Download PDF

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Abstract

L'invention propose un dispositif de stabilisation pour au moins un appareil optique (AO) qui comporte un senseur (SR) qui observe une cible à travers un système optique (SO), du type dans lequel le dispositif de stabilisation comporte des moyens de correction (SO) agissant sur le senseur (SR), ou sur le système optique, pour corriger l'orientation de l'axe optique (AV) de l'appareil optique (AO) par rapport à une direction inertielle de référence (AS) fournie par un gyroscope (GYR), par mesure par un autocollimateur de l'écart entre l'axe optique et la direction inertielle de référence (AS), puis commande des moyens de correction (SO) pour annuler les écarts mesurés, et du type dans lequel l'autocollimateur comporte un capteur (CPT) qui reçoit en retour, après réflexion sur un miroir (MA) et traversée du système optique (SO), l'impact d'un pinceau lumineux de mesure (PE) émis par la source (SL) de l'autocollimateur, caractérisé en ce que l'orientation du miroir d'autocollimation (MA) est liée à l'orientation de la direction inertielle de référence (AS), et en ce que la source (SL) et le capteur (CPT) de l'autocollimateur sont liés au senseur (SR) de l'appareil optique (AO).

Description

La présente invention concerne un dispositif de stabilisation pour au moins un appareil optique.
L'invention concerne notamment un dispositif de stabilisation pour un appareil optique embarqué.
La présente invention se rapporte aux appareils d'observation et viseurs montés sur des véhicules ou sur des supports soumis à des vibrations et à des mouvements perturbateurs, et notamment à ceux qui sont équipés d'un miroir stabilisé asservi, autour d'un de ses deux axes, par un rapport 1/2 à l'un des deux axes du gyroscope stabilisateur.
On connaît des plates-formes asservies et stabilisées pour des appareils optiques embarqués à bord d'un véhicule, par exemple à bord d'un véhicule terrestre ou d'un aéronef, qui permettent d'assurer l'élimination des vibrations provenant du véhicule porteur et qui sont nuisibles à la résolution des appareils optiques, le découplage des mouvements du véhicule et le pilotage à distance, en site et en gisement, pour l'observation, l'acquisition des objectifs, la poursuite des cibles, etc.
La stabilisation est réalisée au moyen d'un gyroscope à deux degrés de liberté dont le moment cinétique est parallèle à l'axe optique de chaque appareil, tandis que ses deux axes de pivotement sont parallèles à ceux de la plate-forme.
En l'absence d'ordre, le gyroscope a pour premier rôle de maintenir la plate-forme dans l'espace en situation fixe, c'est-à-dire qu'il découple l'ensemble des appareils optiques portés par la plate-forme vis-à-vis des mouvements et des vibrations du véhicule porteur.
Sur ordre, le gyroscope a pour seconde fonction de commander l'orientation en gisement et en site de la plateforme, ce pilotage effectué par l'intermédiaire du gyroscope conservant à la plate-forme en cause la qualité de sa stabilisation, malgré les changements d'orientation et au cours même de ces changements d'orientation.
Une plate-forme de ce genre pour appareils optiques embarqués présente une masse et une inertie relativement considérables, de sorte qu'une stabilisation précise et un asservissement rapide nécessitent la mise en jeu de fortes puissances motrices.
Pour réaliser des appareils de masse réduite et de très grande précision de stabilisation, il est nécessaire de s'affranchir des déformations des structures mécaniques qui supportent le gyroscope, les différents senseurs et dans certains cas un miroir stabilisé de renvoi de grande taille.
La flexibilité des structures rend les performances sensibles aux accélérations extérieures et aux vibrations du véhicule porteur ou du support et elle entraîne un dépointage entre la ligne de visée et la direction du moment cinétique du gyroscope, aussi appelé "spin" du gyroscope.
En effet, les accélérations, et notamment la pesanteur, déforment la structure, les vibrations excitant les flexibilités qui elles aussi créent des déformations de la structure.
Ce phénomène est d'autant plus marqué lorsque l'appareil d'observation, ou le viseur, est monté au dessus des pales du rotor d'un hélicoptère, sur le mât du rotor, c'est à dire dans une zone dans laquelle le niveau des perturbations est plus important que sur la verrière ou dans le nez de l'hélicoptère.
A titre d'exemple, avec une optique de 400 mm de focale, pour obtenir une stabilisation meilleure que 10 microrad, les déformations ne doivent pas créer des déplacements relatifs supérieurs à 4 microns entre l'axe optique du senseur et l'axe du faisceau optique stabilisé.
Pour remédier à ces inconvénients, I'invention se propose de s'affranchir des déformations de la structure en utilisant une référence optique inertielle.
II a déjà été proposé une tête de visée stabilisée pour deux appareils optiques embarqués qui comporte un dispositif de stabilisation des appareils optiques dont chacun comporte un senseur qui observe une cible à travers un système optique, du type dans laquelle le dispositif de stabilisation comporte des moyens de correction agissant sur le senseur, ou sur le système optique, pour corriger l'orientation de l'axe optique de l'appareil par rapport à une direction inertielle de référence, fournie par un gyroscope par mesure par un autocollimateur de l'écart entre l'axe optique de l'appareil optique considéré et la direction inertielle de référence qui commande les moyens de correction pour annuler les écarts mesurés, et du type dans lequel chaque autocollimateur comporte un capteur qui reçoit en retour, après réflexion sur un miroir et traversée du système optique, I'impact d'un pinceau lumineux de mesure émis par la source de lumière de l'autocollimateur.
Selon cette conception, la source lumineuse de l'autocollimateur et le capteur associé sont reliés structurellement au gyroscope, tandis que le miroir d'autocollimation est relié structurellement au senseur.
Le lien structurel entre la source lumineuse et le capteur associé avec le gyroscope, dont le document ne propose qu'une représentation théorique, s'avère en pratique particulièrement complexe à réaliser dans la mesure où cette relation structurelle doit assurer un parallélisme parfait et constant, ou une coaxialité, du pinceau lumineux émis par la source avec l'axe de spin du gyroscope, et dans la mesure où
I'on souhaite actuellement réduire au minimum la dimension de l'ensemble des composants, et notamment du gyroscope.
L'agencement proposé dans ce document est d'autant plus complexe lorsque la tête de visée comporte différents appareils dont les senseurs travaillent dans des longueurs d'ondes différentes, ce qui nécessite de faire appel à plusieurs sources lumineuses émettant dans des spectres différents et/ou à des moyens de séparation spectrale du pinceau lumineux émis par une source unique.
Toutefois, I'agencement proposé par ce document faisant appel à une ou plusieurs sources lumineuses et à plusieurs capteurs associés reliés structurellement au gyroscope a pour avantage de résoudre le problème de l'harmonisation des différentes voies optiques de la tête de visée ou de la plate-forme.
En effet, I'alignement des différents appareils optiques entre eux et par rapport à la référence inertielle fournie par le gyroscope est assuré à tout moment d'une manière automatique au cours du fonctionnement et de l'utilisation de la tête de visée.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients qui viennent d'être mentionnés, qu'il s'agisse de la stabilisation d'un seul appareil optique ou de plusieurs appareils optiques embarqués en commun, tout en conservant les avantages inhérents aux agencements proposés dans l'état de la technique relatifs à l'harmonisation des différentes voies optiques lorsque plusieurs appareils optiques sont embarqués en commun.
Dans ce but, I'invention propose un dispositif de stabilisation du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que l'orientation du miroir d'autocollimation est liée à l'orientation de la direction inertielle de référence fournie par le gyroscope, et en ce que la source et le capteur de l'autocollimateur sont liés au senseur de l'appareil optique dont le dispositif assure la stabilisation.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- le gyroscope est un gyroscope à deux degrés de liberté servant de référence à une stabilisation en site et en gisement de l'appareil optique
- le plan du miroir d'autocollimation est perpendiculaire à l'axe de spin du gyroscope
- le miroir d'autocollimation est porté par le gyroscope, par exemple par son volant d'inertie
- les moyens de correction sont constitués par un dispositif de déviation optique interposé entre le senseur et la cible, le dispositif de déviation pouvant être commun à plusieurs senseurs ou individuel et associé à un seul senseur d'un ensemble comportant plusieurs senseurs
- le dispositif de déviation optique est un miroir de déviation monté mobile selon au moins un axe perpendiculaire à l'axe de spin du gyroscope et dont les déplacements selon cet axe sont commandés en vue de la correction desdits écarts
- le dispositif de déviation optique est un diasporamètre à plusieurs lames prismatiques rotatives
- les moyens de correction sont des moyens de stabilisation d'une structure mobile qui porte le gyroscope, le senseur et le système optique
- pour la stabilisation d'au moins deux appareils optiques, le système de stabilisation comporte un miroir unique d'autocollimation
- les appareils optiques sont associés à des moyens communs de correction
- les moyens communs de correction sont constitués par un miroir mobile unique de déviation
- le gyroscope de référence inertielle est un gyroscope à suspension élastique.
L'invention propose également une tête de visée stabilisée pour au moins un appareil optique embarqué, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de stabilisation de l'appareil optique conforme aux enseignements de l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 illustre schématiquement le principe de fonctionnement d'une plate-forme conforme aux enseignements de l'état de la technique qui porte un appareil optique unique dont l'axe optique est stabilisé par un dispositif de stabilisation gyroscopique connu de l'art antérieur
- la figure 2 est une vue schématique simplifiée de dessus de la plate-forme illustrée à la figure I
- la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 1 qui illustre une plate-forme comportant un dispositif de stabilisation conforme aux enseignements de l'invention;
- la figure 4 est une vue schématique qui illustre la mise en oeuvre de la conception d'une variante d'un dispositif de stabilisation conforme aux enseignements de l'invention étendu à une plate-forme d'une tête de visée portant deux appareils optiques embarqués; et
- la figure 5 est une vue schématique illustrant la mise en oeuvre du principe d'un dispositif de stabilisation selon l'invention pour la stabilisation au moyen d'un miroir mobile unique de deux appareils optiques.
On a représenté aux figures 1 et 2 une plate-forme principale 10 sur laquelle est fixé un appareil optique AO d'axe optique de visée AV.
La plate-forme 10 qui porte l'appareil AO est montée à la Cardan à l'aide d'un cadre 12, de sorte qu'elle peut pivoter autour d'un axe de site 13, sous l'action d'un moteur 14, et autour d'un axe de gisement 15, sous l'action d'un moteur 16.
La plate-forme 10 et l'appareil optique AO correspondent à ce que l'on a appelé la tête de visée.
Une stabilisation primaire de la plate-forme 10 est effectuée à partir d'une plate-forme auxiliaire 17 montée à la
Cardan sur la plate-forme 10.
La plate-forme 17 peut pivoter autour d'un axe de site 23 et d'un axe de gisement 25, ce dernier étant lié à la plateforme principale 10.
La plate-forme auxiliaire 17 est stabilisée au moyen d'un gyroscope GYR, par exemple du type à suspension élastique, qu'elle porte et dont l'axe de spin AS est perpendiculaire aux axes de site 23 et de gisement 25.
Selon une conception connue, I'agencement de stabilisation primaire oblige les axes 13, 15 de la plate-forme 10 à rester respectivement parallèles aux axes 23, 25 de la plate-forme 17, qui est elle-même stabilisée par le gyroscope
GYR, de sorte que la direction de l'axe optique AV de l'appareil optique AO est asservie à rester parallèle à l'axe de spin AS du gyroscope GYR. Selon une conception connue, pour orienter la direction de visée AV de l'appareil optique AO, on fait précessionner le gyroscope GYR grâce à un manche de pilotage non représenté sur les figures.
L'appareil optique AO, d'axe optique ou axe de visée
AV, est essentiellement constitué par un senseur optique SR.
A l'agencement de stabilisation primaire, qui assure une stabilisation grossière de l'ensemble de l'appareil optique AO, est associé un dispositif de stabilisation secondaire par autocollimation qui stabilise d'une manière fine l'axe de visée AV.
Le dispositif d'autocollimation comprend une source lumineuse SL qui est ici représentée de manière schématique comme étant portée par la plate-forme intermédiaire 17,
I'association structurelle entre la source lumineuse, la plateforme 17 et le gyroscope GYR étant telle que la source lumineuse SL est un pinceau lumineux PE qui est en permanence parallèle à l'axe de spin AS du gyroscope GYR.
L'autocollimateur comporte aussi un capteur CPT porté par la plate-forme intermédiaire 17 et un miroir d'autocollimation MA qui est un miroir plan associé structurellement au senseur SR de l'appareil optique AO.
Le pinceau lumineux PE émis par la source lumineuse
SL est renvoyé par deux miroirs semi-réfléchissants MSRB et
MSRC en direction du miroir d'autocollimation MA tandis que le pinceau PR, réfléchi par le miroir d'autocollimation MA, est renvoyé en direction du capteur CPT, par exemple par un miroir semi-réfléchissant MSRA.
Un système optique SO, qui est par exemple un déviateur optique du type diasporamètre à plusieurs lames prismatiques rotatives, est porté par la plate-forme principale 10, et il est disposé sur cette dernière par rapport au senseur
SR de manière que le senseur observe une cible quelconque à travers le système optique SO et de manière que le pinceau réfléchi PR d'autocollimation traverse le système optique SO.
Le capteur CPT est par exemple un détecteur de zéro à quatre quadrants qui commande, à travers des amplificateurs, le déviateur optique SO.
On notera que pour simplifier la représentation, les différentes liaisons de commande électriques et/ou électroniques n'ont pas été représentées sur les figures.
Lorsque l'axe de visée AV de l'appareil optique AO est exactement parallèle au moment cinétique du gyroscope GYR, c'est-à-dire à son axe de spin AS, le pinceau PR réfléchi par le miroir d'autocollimation MA tombe au centre du détecteur à quadrants appartenant au capteur CPT et ce dernier n'émet aucun signal d'erreur.
Lorsque la voie de visée s'écarte de la direction désirée, soit en raison de l'imprécision de la stabilisation primaire, soit en raison de décalages apparaissant entre l'appareil optique AO et la plate-forme principale 10, qui sont par exemple posés par dilatation thermique, par distorsion mécanique, etc. de la plate-forme 10, le détecteur du capteur
CPT délivre un signal d'erreur qui commande en site et/ou en gisement le déviateur optique SO jusqu'à ce que l'image impact du pinceau réfléchi PR, renvoyée par le miroir semiréfléchissant MSRA, revienne à nouveau au centre du capteur, c'est-à-dire que le pinceau incident PE réfléchi par les miroirs
MSRB et MSRC tombe perpendiculairement sur le miroir d'autocollimation MA.
Lorsque la tête de visée comporte plusieurs appareils optiques, portés par la plate-forme principale 10, le dispositif de stabilisation qui vient d'être décrit permet de corriger indépendamment les axes de visée des différents appareils optiques, en parallélisme avec le moment cinétique du gyroscope de référence GYR, et cela avec une grande précision, de sorte que l'on réalise alors une harmonisation permanente des axes de visée des différents appareils optiques.
On notera que l'ensemble formé par un autocollimateur
SL, MA, CPT et le système optique associé SO constitue une boucle d'asservissement, de sorte que les variations éventuelles des caractéristiques intrinsèques des différents composants, et notamment du système optique SO, sont prises en compte et n'affectent pas la précision de la stabilisation, ni la précision de l'harmonisation dans le cas d'une tête de visée à plusieurs voies optiques.
On décrira maintenant un premier exemple d'un dispositif de stabilisation conforme aux enseignements de l'invention en se reportant à la figure 3 sur laquelle des composants identiques, similaires ou équivalents à ceux décrits précédemment sont désignés par les mêmes références alphanumériques.
Toutefois, le gyroscope GYR est ici représenté par son volant d'inertie VIN et par ses cadres de site CAS et de gisement CAG qui sont figurés par ceux de la plate-forme intermédiaire 17, décrite précédemment, qui n'a plus d'utilité dans cette nouvelle configuration.
Conformément aux enseignements de l'invention, seul le miroir d'autocollimation MA est porté par le cadre interne du gyroscope, la liaison du miroir d'autocollimation MA et du gyroscope GYR étant telle que l'orientation du miroir d'autocollimation MA est constante par rapport à l'axe de spin
AS du gyroscope GYR, c'est-à-dire que le miroir plan d'autocollimation MA est notamment perpendiculaire à l'axe de spin AS.
Le pinceau réfléchi par le miroir d'autocollimation MA est renvoyé, après être passé à travers le système optique SO, en direction du capteur CPT après réflexion contre le miroir semi-réfléchissant MSRA.
Le capteur CPT est, conformément aux enseignements de l'invention, associé structurellement au senseur SR, c'est-àdire qu'il est ici porté par la plate-forme principale 10, de même que la source lumineuse SL qui émet un pinceau PE à travers le système optique SO, par réflexion sur deux miroirs semi-réfléchissants MSRB et MSRC.
Le principe de stabilisation fine pour la mise en oeuvre permise par le dispositif de stabilisation conforme aux enseignements de l'invention est en tous points identique à celui décrit précédemment en référence aux figures 1 et 2 et il présente les mêmes caractéristiques et avantages.
Par contre, en comparant le dispositif selon l'invention à celui décrit précédemment selon l'état de la technique, on constate que le seul élément de l'autocollimateur qui doit être associé structurellement de manière univoque au gyroscope
GYR est un miroir réfléchissant.
Comme on le verra par la suite, le composant unique peut très facilement être "intégré" au gyroscope, c'est-à-dire qu'il peut par exemple être porté directement par le rotor du gyroscope GYR, notamment par le volant d'inertie.
Le choix de la source lumineuse SL dépend bien entendu du spectre dans lequel travaillent l'appareil optique et son système optique associé comportant les moyens de correction.
Le capteur CPT peut être un capteur du type à quadrants comme évoqué précédemment ou, dans le cas où le senseur est une caméra, c'est la caméra elle-même qui peut constituer le capteur.
On a représenté schématiquement à la figure 4 un agencement conforme aux enseignements de l'invention pour la stabilisation de deux appareils optiques AQI et AQ2 portés par la tête de visée et qui fait appel à un dispositif de stabilisation double conforme aux enseignements de l'invention qui assure aussi une harmonisation permanente des axes de visée des deux appareils optiques.
Des composants identiques ou similaires à ceux décrits et représentés en référence à la figure 3 sont désignés par les mêmes références alphanumériques, ces dernières étant indicées "1" ou "2" lorsque ces éléments sont doublés et associés à l'un ou l'autre des deux appareils optiques A01,
A02 respectivement.
Ainsi, la plate-forme principale 10 porte deux appareils optiques A01 et A02 comportant chacun un senseur SR1,
SR2.
Le dispositif d'autocollimation pour la stabilisation de l'appareil optique A01 comporte une source lumineuse SLI qui émet un pinceau de mesure PE1 à travers un système optique S01 associé au senseur SR1, tandis que le pinceau réfléchi PRI atteint un capteur CPT1.
De même, la plate-forme principale 10 porte une seconde source lumineuse SL2, un second capteur CPT2 et un second système optique S02.
Dans l'agencement représenté sur la figure 4, on a fait appel à un seul miroir d'autocollimation MA qui est représenté schématiquement comme étant lié en rotation du gyroscope
GYR. Le miroir d'autocollimation unique MA est atteint par les deux pinceaux de mesure PE1 et PE2 et il renvoie des pinceaux réfléchis PR1 et PR2, par l'intermédiaire d'invariants optiques constitués par des miroirs réfléchissants MURAI, MRB1 et MRA2, MRB2.
Sans sortir du cadre de l'invention, et pour la stabilisation indépendante des deux axes de visées AV1 et AV2 et leur harmonisation permanente, il serait possible de faire appel à deux miroirs d'autocollimation distincts portés par le cadre interne CAS du gyroscope, tous deux perpendiculaires, de manière permanente, à l'axe de spin AS.
On décrira maintenant un autre mode de mise en oeuvre d'un dispositif de stabilisation conforme aux enseignements de l'invention.
Pour simplifier la représentation, on n'a volontairement représenté que certains des composants appartenant par exemple à une tête de visée.
Une structure ou bâti B, éventuellement stabilisée, porte les deux senseurs SR1 et SR2 appartenant à deux appareils optiques A01 et A02 d'axes de visée AV1 et AV2.
Un gyroscope de stabilisation inertielle GYR, qui est par exemple monté sur la structure B comporte un volant d'inertie
VIN qui porte à rotation un miroir unique d'autocollimation MA qui est perpendiculaire à l'axe de spin AS du gyroscope GYR.
Les systèmes optiques SOI et S02 associés respectivement aux senseurs SRI et SR2 sont représentés schématiquement sous la forme d'une lentille qui focalise de la lumière provenant de la cible qui est réfléchie en direction des systèmes optiques S01 et S02 par un miroir mobile de déviation unique MD.
Le miroir MD est monté à rotation par rapport à la structure B par une articulation 32 qui autorise des mouvements du miroir MD autour de deux axes de déviation
ADa ADb.
Les déplacements en pivotement du miroir de déviation sont commandés par des moteurs (non représentés sur les figures) en réponse aux informations fournies par les autocollimateurs associés aux deux appareils optiques AQI et A02, le miroir MD constituant les moyens de correction au sens de l'invention.
On a représenté schématiquement sur les figures deux ensembles d'autocollimateurs AC1 et AC2 dont chacun comporte, de manière intégrée et non représentée en détails, une source lumineuse et un capteur.
Chaque ensemble d'autocollimateur AC1, AC2 émet un pinceau PE1, PE2 qui traverse le système optique S01, S02 et qui est réfléchi par le miroir de déviation unique MD en direction du miroir d'autocollimation unique MA associé aux invariants optiques mentionnés précédemment.
Chaque ensemble d'autocollimation AC1, AC2 comporte un capteur qui reçoit le pinceau réfléchi PRI, PR2 qui, après réflexion sur le miroir unique de déviation MD et traversée du système optique S01, pénètre dans l'ensemble d'autocollimateur AC1, AC2 pour atteindre le capteur correspondant.
D'autres variantes de mise en oeuvre du principe de conception d'un dispositif de stabilisation conforme aux enseignements de l'invention sont possibles.
La fonction de correction, dont la mise en oeuvre a été illustrée en faisant appel à des déviateurs optiques, qu'il s'agisse de diasporamètres ou d'un miroir de déviation, peut aussi être assurée, selon un principe connu, par traitement numérique d'un signal vidéo.
Le principe peut aussi être mis en oeuvre dans le cas d'un appareil optique du type de celui décrit et représenté dans le document US-A-4.270.044 dans lequel le gyroscope à référence optique n'a alors plus besoin d'émettre un faisceau de lumière collimatée au moyen d'un source liée structurellement au gyroscope, celui-ci portant alors, conformément aux enseignements de l'invention, un miroir d'autocollimation qui reçoit et réfléchit un pinceau lumineux en direction d'un ensemble d'autocollimation porté par la structure de l'appareil, les moyens de correction au sens de l'invention agissant sur l'ensemble de l'appareil pour modifier son orientation spatiale en vue d'annuler les écarts entre l'axe optique de visée et la référence gyroscopique inertielle.
L'invention peut aussi trouver à s'appliquer à une plateforme stabilisée du type de celle décrite et représentée dans le document FR-A-2.334.173.
L'invention peut encore trouver à s'appliquer à la stabilisation d'une plate-forme asservie comportant plusieurs appareils optiques et du type dans lequel les rayonnements incidents à destination des appareils optiques, ou en provenant, sont réfléchis par un unique miroir d'entrée stabilisé, dans un montage à la Cardan, par le gyroscope auquel ce miroir est asservi par une liaison de rapport moitié autour d'un premier axe de gisement et par une liaison de rapport unité autour d'un second axe de site, les appareils optiques et l'ensemble inertiel (gyroscope et miroir d'entrée) étant logés et fixés dans un caisson pivoté autour d'un axe de site dans un palier lui-même piloté autour d'un axe de gisement, le caisson et le palier étant respectivement asservis autour des axes de site et de gisement par des moteurs commandés à partir des signaux délivrés par des détecteurs et mesurant les variations de position angulaire du miroir d'entrée. Dans ce cas, le miroir unique d'autocollimation peut être porté par le volant d'inertie du rotor du gyroscope.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de stabilisation pour au moins un appareil optique (AO) qui comporte un senseur (SR) qui observe une cible à travers un système optique (SO), du type dans lequel le dispositif de stabilisation comporte des moyens de correction (SO) agissant sur le senseur (SR), ou sur le système optique, pour corriger l'orientation de l'axe optique (AV) de l'appareil optique (AO) par rapport à une direction inertielle de référence (AS) fournie par un gyroscope (GYR), par mesure par un autocollimateur de l'écart entre l'axe optique et la direction inertielle de référence (AS), puis commande des moyens de correction (SO) pour annuler les écarts mesurés, et du type dans lequel l'autocollimateur comporte un capteur (CPT) qui reçoit en retour, après réflexion sur un miroir d'autocollimation (MA) et traversée du système optique (SO), I'impact d'un pinceau lumineux de mesure (PE) émis par la source (SL) de l'autocollimateur, caractérisé en ce que l'orientation du miroir d'autocollimation (MA) est liée à l'orientation de la direction inertielle de référence (AS), et en ce que la source (SL) et le capteur (CPT) de l'autocollimateur sont liés au senseur (SR) de l'appareil optique (AO).
  2. 2. Dispositif de stabilisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le gyroscope (GYR) est un gyroscope à deux degrés de liberté servant de référence à une stabilisation en site et en gisement de l'appareil optique (AO).
  3. 3. Dispositif de stabilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plan du miroir d'autocollimation (MA) est perpendiculaire à l'axe de spin (AS) du gyroscope (GYR).
  4. 4. Dispositif de stabilisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le miroir d'autocollimation (MA) est porté par le gyroscope (GYR), notamment par son volant d'inertie (VIN).
  5. 5. Dispositif de stabilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de correction sont constitués par un dispositif de déviation optique interposé entre le senseur (SR) et la cible.
  6. 6. Dispositif de stabilisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de déviation optique est un miroir de déviation (MD) monté mobile selon au moins un axe perpendiculaire (ADa, ADb) à l'axe de spin (AS) du gyroscope (GYR) et dont les déplacements selon cet axe sont commandés en vue de la correction desdits écarts.
  7. 7. Dispositif de stabilisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de déviation optique est un diasporamètre à plusieurs lames prismatiques rotatives.
  8. 8. Dispositif de stabilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de correction sont des moyens de stabilisation d'une structure mobile qui porte le gyroscope (GYR), le senseur (SR) et le système optique (SO).
  9. 9. Dispositif de stabilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour la stabilisation d'au moins deux appareils optiques (A01, A02), caractérisé en ce que le système de stabilisation comporte un miroir unique (MA) d'autocollimation.
  10. 10. Dispositif de stabilisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux appareils optiques (AOî, A02) sont associés à des moyens communs de correction (MD).
  11. 11. Dispositif selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens communs de correction sont constitués par un miroir mobile unique (MD) de déviation.
  12. 12. Dispositif de stabilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gyroscope de référence inertielle est un gyroscope à suspension élastique.
  13. 13. Tête de visée stabilisée pour au moins un appareil optique embarqué, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de stabilisation de l'appareil optique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2686428A1 (fr) * 1978-12-21 1993-07-23 Realisations Electro Et Tete de visee stabilisee pour appareils optiques embarques.

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