FR2828276A1 - Spinning rotation rocket self guidance method having front imaging nose section decoupled spinning body and transmission mechanism nose/main body image transmitting - Google Patents

Spinning rotation rocket self guidance method having front imaging nose section decoupled spinning body and transmission mechanism nose/main body image transmitting Download PDF

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Abstract

The spinning rotation rocket has a front nose section (2) and a body (1). There is an imaging unit (10) and trajectory correction unit (11). The nose and body sections are decoupled in rotation. A mechanism (5) creates a differential spin between the two sections. A transmission mechanism (17) transmits the image from the nose to the main body.

Description

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L'invention concerne le guidage-en fait l'auto-guidage-des roquettes dites spinnées, c'est-à-dire entraînées dans un mouvement de roulis en rotation sur elles-mêmes. The invention relates to the guiding-in fact the self-guiding-of the so-called spinnated rockets, that is to say driven in a rolling movement in rotation on themselves.

On a proposé de pourvoir ces roquettes d'un système d'écartométrie destiné, en fonction du résultat de la comparaison entre les images de la cible de référence et les images capturées en vol par un dispositif d'imagerie, à actionner des gouvernes ou des fusées directionnelles de correction de trajectoire. It has been proposed to provide these rockets with a deviation measurement system intended, depending on the result of the comparison between the images of the reference target and the images captured in flight by an imaging device, to actuate control surfaces or directional trajectory correction rockets.

Le dispositif d'imagerie, placé dans le nez des roquettes, est donc entraîné avec elles dans un mouvement de spin et ses images, par voie de conséquence également entraînées dans un rapide mouvement de rotation, sont des images floues assez difficiles à stabiliser électroniquement pour traitement subséquent d'écartométrie. The imaging device, placed in the nose of the rockets, is therefore entrained with them in a spin movement and its images, consequently also entrained in a rapid rotational movement, are fuzzy images quite difficult to stabilize electronically for subsequent deviation processing.

La présente invention vise à résoudre ce problème. The present invention aims to solve this problem.

A cet effet, l'invention concerne une roquette spinnée, avec un nez avant et un corps, comprenant des moyens d'auto-guidage comportant un dispositif d'imagerie dans le nez de la roquette et des moyens de correction de trajectoire commandés par le dispositif d'imagerie, roquette dans laquelle le nez et le corps de la roquette sont découplés en rotation, il est prévu des moyens pour créer un spin différentiel entre les deux et des moyens de transmission des signaux d'image du dispositif d'imagerie du nez dans le corps de la roquette. To this end, the invention relates to a spinnated rocket, with a front nose and a body, comprising self-guiding means comprising an imaging device in the nose of the rocket and trajectory correction means controlled by the imaging device, rocket in which the nose and the body of the rocket are decoupled in rotation, means are provided for creating a differential spin between the two and means for transmitting the image signals of the imaging device of the nose in the body of the rocket.

Grâce au découplage entre le nez et le corps de la roquette et au roulis différentiel entre eux, le dispositif d'imagerie est entraîné dans un mouvement rotatif, sinon nul, au moins relativement très lent ce qui autorise une excellente stabilisation des images. On notera, de surcroît, que la mise en oeuvre de l'invention ne peut pas être d'un coût très élevé puisqu'elle ne prévoit pas de joint tournant. Thanks to the decoupling between the nose and the body of the rocket and to the differential roll between them, the imaging device is driven in a rotary movement, if not zero, at least relatively very slow which allows excellent stabilization of the images. It will be noted, moreover, that the implementation of the invention cannot be very costly since it does not provide for a rotating joint.

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De préférence, le nez de la roquette est alimenté en énergie électrique par l'intermédiaire d'un transformateur disposé dans le corps mais dont l'enroulement secondaire est solidaire en rotation du nez.  Preferably, the nose of the rocket is supplied with electrical energy by means of a transformer arranged in the body but whose secondary winding is integral in rotation with the nose.

Dans ce cas, il est avantageux de prévoir dans le nez une batterie rechargeable par le transformateur d'alimentation pour pouvoir éviter tout couplage électromagnétique perturbateur entre le nez et le corps au moment du tir. In this case, it is advantageous to provide a rechargeable battery in the nose by the supply transformer in order to be able to avoid any disturbing electromagnetic coupling between the nose and the body at the time of the firing.

Les signaux d'image peuvent être transmis du nez de la roquette dans son corps par fibre optique ou par fils de diode électrominescente. The image signals can be transmitted from the nose of the rocket into its body by optical fiber or by light emitting diode wires.

Quant aux moyens de création d'un spin différentiel entre le nez et le corps de la roquette, ils peuvent comprendre, dans le corps de la roquette, un volant d'inertie solidaire en rotation du nez et/ou un moteur destiné à faire tourner le nez en sens inverse de celui du corps. As for the means of creating a differential spin between the nose and the body of the rocket, they can include, in the body of the rocket, a flywheel integral in rotation with the nose and / or a motor intended to rotate the nose opposite to that of the body.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée de la roquette, en référence au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en coupe axiale schématique de la roquette et - la figure 2 est une repésentation par blocs des moyens fonctionnels électriques, électroniques et optiques de la roquette de la figure 1. The invention will be better understood with the aid of the following description of the preferred embodiment of the rocket, with reference to the appended drawing, in which - Figure 1 is a schematic axial section view of the rocket and - Figure 2 is a block representation of the electrical, electronic and optical functional means of the rocket of FIG. 1.

La roquette comporte un corps 1, dont on n'a représenté que la partie avant, la partie arrière comprenant la charge utile et les organes de correction de trajectoire, qui peuvent être des gouvernes ou des petites fusées directionnelles, et un nez 2, recouvert d'une coiffe 3. La coiffe 3 porte une première lentille qui fait office de hublot aérodynamique et qui focalise l'image sur le détecteur à l'aide du reste de l'optique dont il est question ciaprès. La roquette est une roquette spinnée à auto-directeur, en partie dans le nez, en partie dans le corps, comme on le verra ci-après, mais dont le nez 2 et le corps 1 sont découplés en rotation, le nez 2 portant, par l'intermédiaire d'un arbre creux 4, un volant d'inertie 5 disposé dans le corps 1 créant un spin différentiel entre le nez 2 et le corps 1, de sorte que le nez 2 n'est entraîné en rotation que très lentement si ce n'est pas du tout. The rocket comprises a body 1, of which only the front part has been shown, the rear part comprising the payload and the trajectory correction members, which may be control surfaces or small directional rockets, and a nose 2, covered of a cap 3. The cap 3 carries a first lens which acts as an aerodynamic window and which focuses the image on the detector using the rest of the optics which are discussed below. The rocket is a self-directing spinnated rocket, partly in the nose, partly in the body, as will be seen below, but the nose 2 and the body 1 of which are decoupled in rotation, the nose 2 carrying, via a hollow shaft 4, a flywheel 5 disposed in the body 1 creating a differential spin between the nose 2 and the body 1, so that the nose 2 is only rotated very slowly if not at all.

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L'arbre creux 4 s'étend donc de part et d'autre du plan de joint 6 entre le nez 2 et le corps 1, dans des paliers à roulements 7 et 8 respectivement dans l'une 2 et l'autre partie 1 de la roquette. The hollow shaft 4 therefore extends on either side of the joint plane 6 between the nose 2 and the body 1, in rolling bearings 7 and 8 respectively in one 2 and the other part 1 of rocket.

L'auto-directeur de la roquette comporte, dans le nez 2, derrière la coiffe 3 et une optique fixe 9, un dispositif d'imagerie 10 et dans le corps 1, un équipement 11 de correction de trajectoire commandé par le dispositif 10. The rocket's auto-director comprises, in the nose 2, behind the cap 3 and a fixed lens 9, an imaging device 10 and in the body 1, a device 11 for trajectory correction controlled by the device 10.

Le dispositif d'imagerie 10 comprend un organe de prise de vues 13, avec ses circuits électroniques de proximité classiques 14, un convertisseur analogique-numérique 15 et un composant de transmission d'images 16. Le dispositif 10 est alimenté, depuis le corps de la roquette et à travers l'arbre creux 4, par une batterie rechargeable 12. L'organe de prise de vues 14 peut être une caméra ou appareil vidéo ou infra-rouge. Le composant de transmission 16 peut être une diode laser ou une LED (diode électroluminescente). Ce composant 16 peut être disposé dans le dispositif d'imagerie 10 et alors, la transmission d'images à travers l'arbre creux 4 et le volant d'inertie 5 s'effectue par fibre optique 17 s'étendant le long de l'axe de roulis 30 de l'engin. Mais le composant de transmission d'images 22 peut être disposé dans le volet d'inertie 5, en face d'une diode 24 réceptrice des images transmises et alors la transmission du signal entre le dispositif d'imagerie 10 et le composant 22 s'effectue par fils à travers l'arbre creux 4. Le dispositif d'imagerie est refroidi par effet Peltier, si nécessaire. The imaging device 10 includes a camera 13, with its conventional proximity electronic circuits 14, an analog-digital converter 15 and an image transmission component 16. The device 10 is powered from the body of the rocket and through the hollow shaft 4, by a rechargeable battery 12. The camera 14 can be a camera or video or infrared device. The transmission component 16 can be a laser diode or an LED (light-emitting diode). This component 16 can be placed in the imaging device 10 and then, the transmission of images through the hollow shaft 4 and the flywheel 5 is effected by optical fiber 17 extending along the roll axis 30 of the machine. But the image transmission component 22 can be placed in the inertia flap 5, opposite a diode 24 receiving the transmitted images and then the signal transmission between the imaging device 10 and the component 22 s' made by wires through the hollow shaft 4. The imaging device is cooled by Peltier effect, if necessary.

Le volant d'inertie 5, symbolisé sur la figure 2 par les deux traits en tirets verticaux, porte le secondaire 19 d'un transformateur 18 de couplage d'alimentation en énergie du nez 2 de la roquette relié à la batterie 12, une roue 20 d'un codeur optique 21 et une diode laser 22, ou une LED, selon le cas, de transmission dans le corps 1 de la roquette des images du dispositif 10.

Figure img00030001
The flywheel 5, symbolized in FIG. 2 by the two vertical dashed lines, carries the secondary 19 of a transformer 18 for coupling the power supply to the nose 2 of the rocket connected to the battery 12, a wheel 20 of an optical encoder 21 and a laser diode 22, or an LED, as the case may be, for transmitting in the body 1 of the rocket images of the device 10.
Figure img00030001

L'équipement de correction de trajectoire 11 du corps de la roquette comporte l'émetteur-récepteur 23 du codeur optique 21, la diode 24 réceptrice des images transmises, le primaire 25 du transformateur 18, avec The trajectory correction equipment 11 of the rocket body comprises the transceiver 23 of the optical encoder 21, the diode 24 receiving the transmitted images, the primary 25 of the transformer 18, with

<Desc/Clms Page number 4><Desc / Clms Page number 4>

sa source 26, et des circuits 27 de traitement des images reçues et de guidage et de commande des gouvernes 28 de la roquette, reliés à la diode réceptrice 24 et à l'émetteur-récepteur 23 du codeur 21. Les circuits 27 incluent un calculateur de bord.  its source 26, and circuits 27 for processing the received images and for guiding and controlling the control surfaces 28 of the rocket, connected to the receiving diode 24 and to the transceiver 23 of the encoder 21. The circuits 27 include a computer of edge.

Le codeur 21 indique la position angulaire relative entre le dispositif d'imagerie 10 et le corps 1 de la roquette. Le guidage de la roquette s'effectue à l'aide du calculateur des circuits 27, en fonction de cette position angulaire et de la comparaison entre les images reçues du dispositif d'imagerie et stabilisées dans les circuits 27 et des images mémorisées préalablement fournies par exemple par un viseur. The encoder 21 indicates the relative angular position between the imaging device 10 and the body 1 of the rocket. The rocket is guided using the computer of circuits 27, as a function of this angular position and of the comparison between the images received from the imaging device and stabilized in circuits 27 and the stored images previously supplied by example by a viewfinder.

Les commandes de guidage sont appliquées en synchronisme avec la rotation propre de la roquette compte-tenu aussi de l'endroit où est située la gouverne.The guidance commands are applied in synchronism with the rocket's own rotation, also taking into account the location of the control surface.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. - Roquette spinnée, avec un nez avant (2) et un corps (1), comprenant des moyens d'auto-guidage comportant un dispositif d'imagerie (10) dans le nez (2) de la roquette et des moyens (11) de correction de trajectoire commandés par le dispositif d'imagerie (10), roquette dans laquelle le nez (2) et le corps (1) de la roquette sont découplés en rotation, il est prévu des moyens (5) pour créer un spin différentiel entre les deux et des moyens (17) de transmission des signaux d'image du dispositif d'imagerie (10) du nez (2) dans le corps (1) de la roquette.  CLAIMS 1. - Spinned rocket, with a front nose (2) and a body (1), comprising self-guiding means comprising an imaging device (10) in the nose (2) of the rocket and means (11) trajectory correction controlled by the imaging device (10), rocket in which the nose (2) and the body (1) of the rocket are decoupled in rotation, means (5) are provided for creating a differential spin between the two and means (17) for transmitting the image signals from the imaging device (10) from the nose (2) into the body (1) of the rocket. 2.-Roquette selon la revendication l, dans laquelle le nez (2) de la roquette est alimenté en énergie électrique par l'intermédiaire d'un transformateur (18) disposé dans le corps (1) mais dont l'enroulement secondaire (19) est solidaire en rotation du nez (2). 2.-rocket according to claim l, wherein the nose (2) of the rocket is supplied with electrical energy by means of a transformer (18) disposed in the body (1) but the secondary winding (19 ) is integral in rotation with the nose (2).
Figure img00050001
Figure img00050001
 3.-Roquette selon la revendication 2, dans laquelle il est prévu dans le nez (2) une batterie (12) rechargeable par le transformateur d'alimentation (18).3.-rocket according to claim 2, wherein there is provided in the nose (2) a battery (12) rechargeable by the power transformer (18). 4.-Roquette selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle les signaux d'image sont transmis du nez (2) de la roquette dans son corps (1) par fibre optique (17). 4.-Rocket according to one of claims 1 to 3, wherein the image signals are transmitted from the nose (2) of the rocket in its body (1) by optical fiber (17). 5.-Roquette selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle les signaux d'image sont transmis du nez (2) de la roquette dans son corps (1) par fils de diode électroluminescente. 5.-rocket according to one of claims 1 to 3, wherein the image signals are transmitted from the nose (2) of the rocket in its body (1) by son of light emitting diode. 6.-Roquette selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle les moyens de création du spin différentiel entre son nez (2) et son corps (1) comprennent, dans le corps (1), un moteur destiné à faire tourner le nez (2) en sens inverse de celui du corps (1). 6.-Rocket according to one of claims 1 to 5, in which the means for creating the differential spin between its nose (2) and its body (1) comprise, in the body (1), a motor intended to rotate the nose (2) opposite to that of the body (1). 7.-Roquette selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les moyens de création du spin différentiel entre son nez (2) et son corps (1) comprennent, dans le corps (1), un volant d'inertie (5). 7.-Rocket according to one of claims 1 to 6, in which the means for creating the differential spin between its nose (2) and its body (1) comprise, in the body (1), a flywheel ( 5). <Desc/Clms Page number 6> <Desc / Clms Page number 6> 8.-Roquette selon la revendication 7, dans laquelle le volant d'inertie (5) comprend un secondaire (19) d'un transformateur (18) d'alimentation du nez (2). 8. A rocket according to claim 7, in which the flywheel (5) comprises a secondary (19) of a transformer (18) supplying the nose (2). 9.-Roquette selon l'une des revendications 7 et 8, dans laquelle le volant d'inertie (5) comprend une roue (20) d'un codeur optique (21) de position angulaire. 9.-Rocket according to one of claims 7 and 8, wherein the flywheel (5) comprises a wheel (20) of an optical encoder (21) of angular position. 10.-Roquette selon l'une des revendications 7 à 9, dans laquelle le volant d'inertie (5) porte une diode (22). 10.-Rocket according to one of claims 7 to 9, wherein the flywheel (5) carries a diode (22).
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