FR2891632A1 - Missile laser guidance system comprises two optical deflectors with vibrating mirrors with frictionless mountings controled by galvanometers such that the laser beam carries out a spatial scan in the form of the petals of a flower - Google Patents

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Abstract

Missile laser guidance system has a laser (1) which emits a beam that impacts on two optical deflectors (2, 3) in the form of vibrating mirrors (9, 11) controlled by galvanometers (8, 10) and supported on frictionless supports which however permit torsion or flexing and which provide quasi-sinusoidal, synchronized, amplitude modulated, deflections of the laser beam. The resultant spatial scan pattern is analogous to the petals of a flower.

Description

- 1 -- 1 -

DISPOSITIF DE GUIDAGE PAR FAISCEAU LASER EFFECTUANT UN BALAYA-GE DE L'ESPACE EN ROSACE.  LASER BEAM GUIDING DEVICE PERFORMING A BALAYA-GE OF ROSACEOUS SPACE.

L'invention concerne un dispositif de guidage optique à distance d'un missile sur une cible au moyen d'un émetteur de faisceau, ledit faisceau provenant d'une source laser dont l'image projetée au niveau du récepteur (ou écartomètre) monté sur le missile est une tache circulaire qui balaie le champ de guidage au moyen de déviateurs optiques, lesdits émetteur et récepteur étant synchronisés par des horloges au départ du missile.  The invention relates to a device for remote optical guidance of a missile on a target by means of a beam transmitter, said beam coming from a laser source whose image projected at the receiver (or disparometer) mounted on the missile is a circular spot which sweeps the guide field by means of optical deflectors, said transmitter and receiver being synchronized by clocks from the missile.

L'heure de chaque passage du faisceau sur le récep- teur au cours du balayage est connue avec exactitude puisque l'horloge correspondante est synchronisée. La loi de déplace-ment de ladite tache en fonction du temps est donc connue ainsi que la position du missile par rapport à l'axe de guidage. Il suffit alors d'agir sur ses gouvernes pour le ramener suivant cet axe.  The time of each passing of the beam on the receiver during scanning is known accurately since the corresponding clock is synchronized. The law of displacement of said spot as a function of time is thus known as well as the position of the missile with respect to the guide axis. It is then enough to act on its control surfaces to bring it along this axis.

La précision du balayage impose l'obtention d'une tache aussi petite que possible. On se trouve vite limité dans ce sens par l'effet de diffraction dû à l'optique de l'émetteur. Par ailleurs, le balayage complet du champ correspondant au temps de renouvellement des informations à bord du missile est d'autant plus rapide que la tache est de plus petites dimensions. On est alors limité par l'inertie du système de balayage. Si ce balayage est effectué suivant une seule direc- tion, par exemple ligne par ligne (balayage mode télévision), il en résulte une mauvaise résolution dans la direction perpendiculaire au balayage due à la grosseur relative de la tache.  The precision of the sweep makes it necessary to obtain a spot as small as possible. It is quickly limited in this sense by the diffraction effect due to the optics of the transmitter. Furthermore, the complete scan of the field corresponding to the information renewal time on board the missile is even faster than the task is smaller in size. We are then limited by the inertia of the scanning system. If this scanning is done in one direction, e.g. line by line (television mode scan), this results in poor resolution in the direction perpendicular to the scan due to the relative size of the spot.

Ce mode de balayage est utilisé dans un appareil de détermination connu du brevet français n 2 516 664. Dans cet 30 appareil le balayage est effectué au moyen d'un déviateur acousto-optique faisant passer le faisceau infra-rouge à travers un cristal parcouru par des ondes acoustiques haute fréquence. La déviation à travers le réseau créé par lesdites on-des est proportionnelle à leur fréquence. Ce déviateur n'est plus limité par l'inertie mais il se pose à son sujet d'autres problèmes d'ordre technologique non encore maîtrisés. Afin d'améliorer la résolution, ce même balayage est réalisé suivant deux directions successives, horizontalement puis verticalement. La vitesse de balayage selon ce mode est très éle- vée. S'il faut par exemple 100 lignes pour couvrir la totalité du champ de guidage suivant une direction, la précision de l'horloge du récepteur doit être 100 fois plus élevée que pour un système de balayage dudit champ par un faisceau ayant la forme d'une unique barre rectangulaire. L'obtention d'un tel degré de précision n'est pas possible actuellement dans la fabrication des horloges.  This scanning mode is used in a determination apparatus known from French Patent No. 2,516,664. In this apparatus the scanning is carried out by means of an acousto-optical deflector passing the infra-red beam through a crystal traversed by high frequency acoustic waves. The deviation through the network created by said on-ones is proportional to their frequency. This deviator is no longer limited by inertia, but there are other technological problems that are not yet under control. In order to improve the resolution, this same scan is performed in two successive directions, horizontally and vertically. The scanning speed in this mode is very high. If it is necessary, for example, 100 lines to cover the entire guide field in one direction, the accuracy of the receiver clock must be 100 times greater than for a scanning system of said field by a beam in the form of a single rectangular bar. Obtaining such a degree of precision is not currently possible in the manufacture of clocks.

Un autre mode de balayage est décrit dans le brevet européen N 0 102 466. Le balayage radial linéaire est obtenu par des moyens essentiellement mécaniques tels que la rotation d'un polygone réflecteur et d'un prisme de DoVe. La précision mécanique nécessaire doit alors être très grande pour que les erreurs dues aux jeux et aux vibrations soient compatibles avec la précision demandée pour le guidage d'un missile moderne.  Another scanning mode is described in European Patent No. 0 102 466. The linear radial scan is achieved by essentially mechanical means such as the rotation of a reflective polygon and a DoVe prism. The necessary mechanical precision must then be very great so that the errors due to the games and the vibrations are compatible with the precision required for the guidance of a modern missile.

Le but de la présente invention est de créer un dispositif de guidage optique à distance du type mentionné dans le préambule et qui, pour une cadence de renouvellement d'informations donnée, permet d'utiliser des systèmes de déviation du faisceau pouvant fonctionner à des fréquences rela- tivement basses, de l'ordre de quelques centaines de Hertz, en régime quasi sinusoïdal, de façon à éviter le contrôle en amplitude et en phase d'harmoniques de rang élevé, ledit dispositif mettant en oeuvre des moyens mécaniques plus simples sans roulements à billes ou autres pivots ayant un "bruit de frottement" important. - 3  The object of the present invention is to create a remote optical guiding device of the type mentioned in the preamble and which, for a given rate of information renewal, makes it possible to use beam deflection systems that can operate at frequencies relatively low, of the order of a few hundreds of Hertz, in quasi-sinusoidal mode, so as to avoid the amplitude and phase control of high order harmonics, said device implementing simpler mechanical means without bearings balls or other pivots having a significant "friction noise". - 3

Ce but est atteint du fait que ledit émetteur comporte deux déviateurs optiques qui déplacent respectivement le faisceau suivant deux directions perpendiculaires entre elles pour animer ladite image de la source laser d'un mouvement de translation de manière à lui faire effectuer un balayage en rosace du champ de guidage, chacun desdits déviateurs fournissant une déviation à la pulsation w, en phase, et modulée en amplitude respectivement comme sinQt et cosQt, les éléments de déviation desdits déviateurs optiques n'étant pas entraînés en rotation mais portés par des moteurs galvanométriques travaillant par flexion ou tension de barre(s) ou de lame(s) encastrée(s) et sans jeu mécanique.  This object is achieved because said transmitter comprises two optical deflectors which respectively move the beam in two mutually perpendicular directions to animate said image of the laser source of a translation movement so as to make it scan the field rosette for guiding, each of said deviators providing a wt, in-phase and amplitude-modulated wavelength deviation respectively as sinQt and cosQt, the deflection elements of said optical deflectors not being rotated but carried by galvanometric bending motors or tension of bar (s) or blade (s) recessed (s) and without mechanical play.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, lesdits éléments de déviation sont constitués par un premier et un second miroir vibrant à des pulsations w, en phase, et dont l'amplitude est modulée respectivement comme sinQt et cosQt, le rapport Q/w étant fonction du rapport du champ couvert par le diamètre de ladite tache au diamètre du champ de guidage.  According to an advantageous embodiment of the invention, said deflection elements are constituted by a first and a second mirror vibrating at w pulsations, in phase, and whose amplitude is modulated respectively as sinQt and cosQt, the ratio Q / w being a function of the ratio of the field covered by the diameter of said spot to the diameter of the guiding field.

Lesdits premier et second miroir étant actionnés respectivement par un premier et un second galvanomètre dont les axes sont perpendiculaires entre eux et respectivement perpendiculaires au faisceau incident sur le premier miroir et au faisceau réfléchi sur le second miroir, ce dernier faisceau étant ramené dans la direction du faisceau de guidage par un quelconque dispositif de renvoi.  Said first and second mirrors being respectively actuated by a first and a second galvanometer whose axes are perpendicular to each other and respectively perpendicular to the incident beam on the first mirror and to the beam reflected on the second mirror, the latter beam being brought back in the direction of guide beam by any deflection device.

La figure 1 représente le schéma synoptique de l'émetteur utilisé dans le dispositif de guidage par faisceau laser selon l'invention.  FIG. 1 represents the block diagram of the transmitter used in the laser beam guidance device according to the invention.

La figure 2 représente une séquence de motifs de balayage en rosace exécutés par un faisceau laser projeté par le dispositif de la figure 1.  FIG. 2 represents a sequence of rosette scan patterns executed by a laser beam projected by the device of FIG. 1.

La figure 3 est un diagramme de temps montrant la variation du balayage suivant les axes orthogonaux oy et oz 35 indiqués sur la figure 2. - 4 -  Fig. 3 is a timing diagram showing the sweep variation along orthogonal axes oy and oz shown in Fig. 2. - 4 -

La figure 4 est un diagramme de temps montrant l'échelonnement des signaux reçus en divers points du champ.  Fig. 4 is a timing chart showing the scaling of signals received at various points in the field.

La figure 5 représente le schéma synoptique du récepteur de guidage.  Figure 5 shows the block diagram of the guide receiver.

L'émetteur de guidage représenté sur la figure 1 comporte un laser 1 à émission (laser CO2) à 10,6 microns par exemple), un premier déviateur optique 2 qui déplace le faisceau dans le plan yoz, un second déviateur optique 3, qui dé-place le faisceau sur un cône d'axe oy très voisin du plan yox et un transfert de pupille 4 formé d'un ensemble de deux ou plusieurs lentilles entre les deux déviateurs. A la sortie du second déviateur, ce faisceau est concentré en 6 au foyer de la lentille 5 coïncidant avec celui de l'objectif à focale variable 7 ou zoom qui projette l'image du laser au niveau du missile, c'est-à-dire pratiquement à l'infini.  The guide transmitter shown in FIG. 1 comprises a laser emission 1 (CO2 laser) at 10.6 microns, for example), a first optical deflector 2 which moves the beam in the plane yoz, a second optical deflector 3, which de-place the beam on a cone axis oy very close to the yox plane and a pupil transfer 4 formed of a set of two or more lenses between the two deviators. At the output of the second deviator, this beam is concentrated at 6 at the focus of the lens 5 coinciding with that of the zoom lens 7 or zoom which projects the image of the laser at the missile, that is to say say practically to infinity.

Cet objectif à focale variable permet d'adapter le champ éclairé à la valeur souhaitée à tout instant. Si la largeur souhaitée au niveau du missile est constante, la distance focale doit varier proportionnellement à la distance parcourue par le missile.  This lens with variable focus allows to adapt the illuminated field to the desired value at any time. If the desired missile width is constant, the focal length should vary in proportion to the distance traveled by the missile.

L'image projetée au niveau du missile est une tache circulaire dont le diamètre à mi-puissance est déterminé par les lois de la diffraction. La concentration d'énergie est maximale si l'optique d'émission a le diamètre maximum autorisé compte tenu de l'encombrement possible du projecteur de faisceau et de la nécessaire correction des aberrations optiques.  The image projected at the missile level is a circular spot whose half-power diameter is determined by the laws of diffraction. The energy concentration is maximum if the emission optics has the maximum diameter allowed given the possible size of the beam projector and the necessary correction of optical aberrations.

Cette image est animée d'un mouvement de translation suivant la figure de balayage en rosace.  This image is animated by a translation movement following the rosette sweep figure.

La fréquence des balayages est choisie de façon que le temps de balayage complet du tunnel de guidage soit égal à la période de répétition des écartométries souhaitée au niveau du récepteur et que la distance entre les courbes de balayage soit inférieure ou égale au diamètre de la tache laser dans le champ de guidage. - 5 -  The frequency of the scans is chosen so that the full scan time of the guide tunnel is equal to the repetition period of the desired deviations at the receiver and the distance between the scanning curves is less than or equal to the diameter of the spot. laser in the guiding field. - 5 -

On voit donc que la fréquence de balayage doit être proportionnelle à la résolution de l'optique d'émission, ce qui peut poser des problèmes en ce qui concerne les déviateurs. En pratique on choisira le meilleur compromis entre la concentration d'énergie et la vitesse possible de balayage.  It can thus be seen that the scanning frequency must be proportional to the resolution of the transmission optics, which can cause problems with regard to the deviators. In practice we will choose the best compromise between the energy concentration and the possible scanning speed.

On a représenté sur la figure 2 une séquence de motifs de balayage en rosace correspondant à une période de balayage c'est-à-dire le temps pendant lequel la totalité du champ est explorée. L'image projetée S du spot laser centré au point A indiquée sur la figure est référencée par rapport au système de coordonnées rectangulaires oyz. En posant wt = x et en se fixant w/Q = 4, les coordonnées du point A dans ce système s'écrivent: y = A sin 4x cosx z = A sin 4x sinx La figure 3 représente la variation en fonction du temps du signal de balayage suivant les axes oy et oz.  There is shown in Figure 2 a sequence of rosette scan patterns corresponding to a scanning period that is to say the time during which the entire field is explored. The projected image S of the laser spot centered at the point A indicated in the figure is referenced with respect to the rectangular coordinate system oyz. By setting wt = x and fixing w / Q = 4, the coordinates of the point A in this system are written: y = A sin 4x cosx z = A sin sin sinx Figure 3 represents the variation as a function of time of the scan signal along axes oy and oz.

Les figures 4a et 4c montrent respectivement l'échelonnement en fonction du temps des signaux reçus par exemple aux points A et 0 de la figure 2, ainsi que les signaux d'une horloge (figure 4b) embarquée sur le missile et synchrone du balayage des déviateurs.  FIGS. 4a and 4c respectively show the timing as a function of time of the signals received for example at the points A and 0 of FIG. 2, as well as the signals of a clock (FIG. 4b) embarked on the missile and synchronous of the scanning of diverters.

Pour la clarté du dessin les figures 2, 3 et 4 ont été dessinées avec un rapport w = 4Q. Dans un cas réel les fi- Bures 2, 3 et 4 pourraient correspondre au cas typique suivant: - Laser CO2,à 10,6 microns; Diamètre de l'optique d'émission: 100 mm; - Diamètre du spot à 4000 m: 50 cm; - Largeur du champ de guidage: 3,5 m; - Période de récurrence: T = 20 ms; Q = 314 rd/s; - Fréquence du balayage 700 Hz; w = 4396 rd/s.  For the sake of clarity, FIGS. 2, 3 and 4 have been drawn with a ratio w = 40. In a real case, the results 2, 3 and 4 could correspond to the following typical case: - Laser CO2, at 10.6 microns; Diameter of the emission optics: 100 mm; - Spot diameter at 4000 m: 50 cm; - Width of the guiding field: 3.5 m; - Recurrence period: T = 20 ms; Q = 314 rd / s; - Frequency of scanning 700 Hz; w = 4396 rd / s.

Chaque déviateur optique de la figure 1 est constitué avantageusement par un miroir vibrant actionné par un gal-35 vanomètre, solution la moins onéreuse pour des vitesses fai- - 6 - bles. Le déviateur 2 comporte le galvanomètre 8 dont l'axe porte le miroir plan 9 d'axe ox et faisant dans sa position d'équilibre un angle de 45 avec l'axe oy.  Each optical deflector of FIG. 1 is advantageously constituted by a vibrating mirror actuated by a gal-vanometer, the least expensive solution for low speeds. The deflector 2 comprises the galvanometer 8, the axis of which carries the planar mirror 9 of axis ox and making in its equilibrium position an angle of 45 with the axis oy.

Le déviateur 3 comporte le galvanomètre 10 dont l'axe parallèle à oy porte le miroir plan 11 ayant dans sa po- sition d'équilibre une inclinaison de 45 sur l'axe ox.  The deflector 3 comprises the galvanometer 10 whose axis parallel to oy carries the plane mirror 11 having in its equilibrium position an inclination of 45 on the axis ox.

Le faisceau issu de la source laser 1 frappe le miroir plan 9 vibrant autour de l'axe du galvanomètre 8 parallèle à ox. Après une première réflexion sur le miroir plan 9, le faisceau laser traverse un transfert de pupille 4 et subit une deuxième réflexion sur le miroir plan 11 vibrant autour de l'axe du galvanomètre 10 parallèle à l'axe oy. Ainsi, lorsque les miroirs vibrants 9 et 11 passent par leur position d'équilibre, le faisceau réfléchi sur le miroir 11 sort parallèle à ox. Un système de renvoi non représenté ramène ce faisceau dans la direction du faisceau de guidage.  The beam from the laser source 1 strikes the plane mirror 9 vibrating around the axis of the galvanometer 8 parallel to ox. After a first reflection on the plane mirror 9, the laser beam passes through a pupil transfer 4 and undergoes a second reflection on the plane mirror 11 vibrating around the axis of the galvanometer 10 parallel to the axis oy. Thus, when the vibrating mirrors 9 and 11 pass through their equilibrium position, the beam reflected on the mirror 11 leaves parallel to ox. A not shown return system returns this beam in the direction of the guide beam.

Pour diminuer la pulsation w, compte tenu du diamètre du spot on pourra utiliser une amplitude A légèrement supérieure au champ de guidage R (figure 2). On choisira par exemple R/A = 0,8 ce qui donne un rendement temporel de 60 % et permet de balayer tout le champ de R = 3,5 m avec un spot de 50 cm de diamètre et un rapport w/Q = 14. On peut couper l'émission laser pendant les temps morts. La coupure de l'émission laser peut s'effectuer facilement à moyenne vitesse mais le réallumage du laser ne peut s'opérer aussi aisément. On se bornera donc à réduire la puissance d'émission du laser au lieu de couper cette émission lorsque l'image du spot balaye les bords du champ.  To reduce the pulsation w, taking into account the diameter of the spot we can use an amplitude A slightly greater than the guide field R (Figure 2). For example, R / A = 0.8, which gives a temporal yield of 60% and makes it possible to scan the entire field of R = 3.5 m with a spot of 50 cm in diameter and a ratio w / Q = 14 The laser emission can be cut off during idle time. The cutoff of the laser emission can be performed easily at medium speed but the reignition of the laser can not operate as easily. We will therefore limit ourselves to reducing the power of emission of the laser instead of cutting off this emission when the image of the spot sweeps the edges of the field.

Le récepteur de guidage installé à bord du missile 30 et représenté schématiquement sur la figure 5 comprend: - un filtre optique 12 centré sur la longueur d'onde du la- ser; - un concentrateur optique 13 pour récupérer le maximum d'énergie; - un détecteur 14 adapté à la longueur d'onde de travail (10,6 p avec un laser CO2) ; - un système de refroidissement cryogénique 15 à l'azote ou à l'argon pouvant descendre au-dessous de 100 K si nécessai-05 re; - un préamplificateur 16 suivi d'un amplificateur logarithmique 17 nécessaire du fait des énormes dynamiques de variation du signal et permettant de placer judicieusement un seuil de comparaison; - un comparateur 18 et une logique de fixation du seuil 19; La partie numérique qui suit assure le traitement des instants de réception des impulsions issues du comparateur; elle comporte un compteur de temps 20 piloté par un oscillateur à quartz 21 et un processeur numérique 22 dont la sortie fournit les valeurs des écartométries y et z. Ce processeur comporte une mémoire du mouvement décrit par le spot en fonction du temps. Chaque passage du faisceau laser sur le détecteur permet de déterminer un couple de coordonnées par simple lecture de la mémoire. Ceci suppose que l'échelle des temps à bord du récepteur soit la même que celle de l'émetteur. Il faut donc qu'il y ait synchronisation des horloges avant le départ et maintien de ce synchronisme pendant tout le vol. Dans le cas de la figure 2, une précision de 1 % du champ correspond à une erreur de temps de T/20000. Un vol de 10 s avec T = 20 ms requiert donc une précision relative de 10'7.  The guide receiver installed aboard the missile 30 and shown schematically in FIG. 5 comprises: an optical filter 12 centered on the wavelength of the laser; an optical concentrator 13 for recovering the maximum of energy; a detector 14 adapted to the working wavelength (10.6 p with a CO2 laser); a cryogenic nitrogen or argon cooling system which can go below 100 K if necessary; a preamplifier 16 followed by a logarithmic amplifier 17 necessary because of the enormous dynamics of variation of the signal and making it possible to judiciously place a comparison threshold; a comparator 18 and a logic for setting the threshold 19; The digital part which follows ensures the processing of the instants of reception of the pulses coming from the comparator; it comprises a time counter 20 driven by a crystal oscillator 21 and a digital processor 22 whose output provides the values of the y and z deviations. This processor includes a memory of the movement described by the spot as a function of time. Each passage of the laser beam on the detector makes it possible to determine a pair of coordinates by simply reading the memory. This assumes that the time scale on board the receiver is the same as that of the transmitter. It is necessary that there is synchronization of the clocks before the departure and maintenance of this synchronism during all the flight. In the case of FIG. 2, a precision of 1% of the field corresponds to a time error of T / 20000. A flight of 10 s with T = 20 ms therefore requires a relative accuracy of 10'7.

Cette précision ne sera obtenue facilement que si une resynchronisation intervient dans le récepteur pendant le vol du missile. Cette opération est possible car le balayage est symétrique comme indiqué sur la figure 4. Les signaux sont en général reçus par paires dont le milieu est toujours fixé dans le temps.  This accuracy will be achieved easily if a resynchronization occurs in the receiver during the flight of the missile. This operation is possible because the scanning is symmetrical as shown in Figure 4. The signals are generally received in pairs whose medium is always fixed in time.

Le circuit d'asservissement de l'horloge utilisera 35 la relation e, = e2 à la synchronisation (figure 4a). - 8  The clock servo circuit will use the relation e = 2 to synchronization (FIG. 4a). - 8

La précision est améliorée dans le centre du champ de guidage parce que si la distance radiale D est inférieure ou égale au demi diamètre S du spot (D t S/2) on reçoit 4 k informations d'où une diminution moyenne des bruits d'écarto- métrie dans le rapport 1/2Ik soit 0,19 dans l'exemple choisi.  The accuracy is improved in the center of the guiding field because if the radial distance D is less than or equal to half the diameter S of the spot (D t S / 2), 4 k of information is received, resulting in an average decrease of the noise of difference in the ratio 1 / 2Ik or 0.19 in the example chosen.

Cette amélioration est de l'ordre de 1/2lkArc(sin Sf2 D) lorsque S/2 < D < R. Ces bruits peuvent être dus aux instabilités du laser ou aux turbulences atmosphériques.  This improvement is of the order of 1 / 2lkArc (sin Sf2 D) when S / 2 <D <R. These noises can be due to instabilities of the laser or atmospheric turbulence.

Le dispositif de l'invention présente entre autres 10 les avantages suivants.  The device of the invention has among others the following advantages.

- utilisation d'un seul laser qui peut ne pas être modulé ; -schéma optique de l'émetteur très simple; - utilisation de déviateurs de faisceau sans frottements ni roulements mécaniques, de façon à réduire le "bruit" de po- sition non compatible avec la précision souhaitée; - excellente concentration d'énergie (limitée par la diffrac- tion) ; - résolution augmentée au centre du champ de guidage; - traitement du signal relativement simple à la réception; - possibilité de resynchronisation du récepteur avec l'émet- teur.  - use of a single laser that may not be modulated; optical schema of the transmitter very simple; - use of beam detectors without friction or mechanical bearings, so as to reduce the "noise" of position not compatible with the desired accuracy; - excellent concentration of energy (limited by diffraction); - increased resolution in the center of the guiding field; - relatively simple signal processing on reception; - possibility of resynchronization of the receiver with the transmitter.

L'utilisation prévue est le guidage d'un missile. La synchronisation des horloges peut avoir lieu juste avant le largage de ce missile. Elle peut être maintenue avec une pré- cision suffisante pendant toute la durée du vol grâce à la redondance et à la symétrie du balayage sans avoir recours à des oscillateurs à quartz ultra stables. - 9  The intended use is the guidance of a missile. Clocks can be synchronized just before the launch of this missile. It can be maintained with sufficient precision for the duration of the flight thanks to the redundancy and symmetry of the sweep without resorting to ultra-stable quartz oscillators. - 9

Claims (4)

REVENDICATIONS:CLAIMS: 1. Dispositif de guidage optique à distance d'un missile sur une cible au moyen d'un émetteur de faisceau, ledit faisceau provenant d'une source laser modulable ou non dont l'image projetée au niveau du récepteur monté sur le missile est une tache circulaire qui balaye le champ du guidage au moyen de déviateurs optiques, lesdits émetteur et récepteur étant synchronisés sur des horloges au départ du missile, caractérisé en ce que ledit émetteur comporte deux déviateurs optiques qui déplacent respectivement le faisceau suivant deux directions perpendiculaires entre elles pour animer ladite image de la source laser d'un mouvement de translation à vitesse linéaire à peu près constante de manière à lui faire effectuer un balayage du champ de guidage en forme de rosace, chacun desdits déviateurs fournissant respectivement une déviation A sin wt cos Qt et A sin wt sin Qt, les éléments de déviation desdits déviateurs optiques n'étant pas entraînés par une rotation mais portés par des moteurs galvanométriques travaillant par flexion ou torsion de barre(s) ou de lame(s) encastrée(s) et sans jeu mécanique.  1. Device for remote optical guidance of a missile on a target by means of a beam transmitter, said beam coming from a laser source which can be modulated or not, the image projected at the level of the receiver mounted on the missile is a circular spot which scans the field of the guide by means of optical deflectors, said transmitter and receiver being synchronized on clocks from the missile, characterized in that said transmitter comprises two optical deviators which respectively move the beam in two directions perpendicular to each other for animating said image of the laser source of a translation movement with a substantially constant linear velocity so as to cause it to scan the rosette-shaped guide field, each of said deviators respectively providing a deflection A sin wt cos Qt and A sin wt sin Qt, the deflection elements of said optical deflectors not being driven by a rotatio n but carried by galvanometric motors working by bending or twisting bar (s) or blade (s) recessed (s) and without mechanical play. 2. Dispositif selon la revendication 1 dont l'émetteur comporte de plus un transfert de pupille entre le premier et le second déviateur optique et à la suite dudit second déviateur une lentille qui concentre le faisceau au foyer d'un ob- jectif à focale variable, caractérisé en ce que lesdits éléments de déviation sont constitués par un premier et un second miroir vibrant à des pulsations identiques et en phase mais dont l'amplitude est modulée en cosQt et sinQt, le rapport w/Q étant défini par le rapport du diamètre de ladite tache et du diamètre du champ de guidage, lesdits premier et second miroirs étant actionnés respectivement par un premier et un second galvanomètre dont les axes sont perpendiculaires entre eux et respectivement perpendiculaires au faisceau incident sur le premier miroir et au faisceau réfléchi sur le second miroir, ce dernier faisceau étant ramené dans la direction du faisceau de guidage par un quelconque dispositif de renvoi.  2. Device according to claim 1, the emitter of which furthermore comprises a pupil transfer between the first and second optical deflector and following said second deviator a lens which concentrates the beam at the focal point of a variable-focus lens. , characterized in that said deflection elements are constituted by a first and a second mirror vibrating at identical pulsations and in phase but whose amplitude is modulated in cosQt and sinQt, the ratio w / Q being defined by the ratio of the diameter said spot and the diameter of the guiding field, said first and second mirrors being respectively actuated by a first and a second galvanometer whose axes are perpendicular to each other and respectively perpendicular to the incident beam on the first mirror and to the beam reflected on the second mirror, the latter beam being brought in the direction of the guide beam by any deflection device. - 10 -  - 10 - 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit récepteur comporte un filtre optique centré sur la longueur d'onde du laser suivi d'un concentrateur d'énergie, d'un détecteur (refroidi ou non par un dispositif cryogé- nique suivant la longueur d'onde du laser), d'un amplificateur logarithmique relié à une entrée d'un comparateur dont l'autre entrée est portée à un seuil et dont la sortie est reliée à un compteur piloté par un oscillateur à quartz et synchronisé au départ du missile sur les lois de balayage de l'émetteur, un processeur numérique relié audit compteur fournissant la va-leur dudit seuil et effectuant le décodage des données pour indiquer les coordonnées du missile.3. Device according to claim 1, characterized in that said receiver comprises an optical filter centered on the wavelength of the laser followed by an energy concentrator, a detector (cooled or not by a cryogenic device according to the wavelength of the laser), a logarithmic amplifier connected to an input of a comparator whose other input is brought to a threshold and whose output is connected to a counter controlled by a quartz oscillator and synchronized at the departure of the missile on the scanning laws of the transmitter, a digital processor connected to said counter providing the value of said threshold and performing the decoding of the data to indicate the coordinates of the missile. 4. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite source laser peut être un laser à CO2 fonctionnant à une longueur d'onde de 10,6 p ou tout autre laser fournissant un faisceau de section circulaire.  4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that said laser source may be a CO2 laser operating at a wavelength of 10.6 p or any other laser providing a circular section beam.
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