FR2914769A1

FR2914769A1 - Active monitoring head for detecting e.g. pointed optic of projectile, has reception block including fixed detector with synchronizer for synchronizing trigger of integration periods of return radiation relative to emission pulses of beam

Info

Publication number: FR2914769A1
Application number: FR0754370A
Authority: FR
Inventors: Anne Marie Michel; Christophe Oudart; Jacques Lonnoy; Nicolas Roux
Original assignee: Sagem Defense Securite SA
Current assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2008-10-10
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: FR2914769B1

Abstract

The head has an emission block (11) for emitting a lighting beam (63), and a reception block (12) for receiving a return radiation and including a fixed detector (7) e.g. complementary MOS type detector. The emission block has an optical block (4) comprising an actuator (43) to scan a zone of an environment through the lighting beam. The detector has a synchronizer synchronizing trigger of integration periods of return radiation relative to emission pulses of the lighting beam. An independent claim is also included for a method for carrying out active monitoring of an environment.

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne une tête deGENERAL TECHNICAL FIELD The present invention relates to a head of

veille active d'un environnement, comportant : - un bloc d'émission d'un faisceau d'illumination apte à balayer une zone de 5 l'environnement ; et - un bloc de réception d'un rayonnement reçu en retour. Elle concerne également un système de veille comportant la tête précitée et un procédé de mise en oeuvre de la tête et du système. ETAT DE L'ART 10 Une tête de veille active a pour fonction de détecter des objets diffusants et/ou des points particuliers d'un environnement, à fort coefficient de rétrodiffusion. Les objets ou les points sont caractérisés par leur SEL (Surface Equivalente Laser) élevée. Ainsi, un des buts d'une tête de veille active est de détecter par 15 exemple des optiques pointées appartenant à des appareils ou à des projectiles menaçant un porteur, afin que le porteur puisse les esquiver par exemple ou mettre en oeuvre des contre-mesures. A cet effet, les têtes de veille active connues comportent un boîtier monté sur un porteur, un bloc d'émission d'un faisceau d'illumination des 20 optiques pointées et un bloc de réception d'un rayonnement reçu en retour. En général, le bloc d'émission est mobile par rapport au boîtier, et est adapté pour permettre le balayage en site et en gisement d'un environnement à surveiller. Le faisceau d'illumination est préférentiellement peu divergent (couvrant par exemple un secteur angulaire de 25 l'environnement typiquement de l'ordre de 3 x3 ), de sorte que l'énergie par unité d'angle solide soit très importante, ce qui assure une grande portée du faisceau dans l'environnement. Le bloc de réception est également en général mobile par rapport au boîtier et suit le bloc d'émission dans son balayage en site et en gisement. 30 Une telle tête comporte cependant des inconvénients. Tout d'abord, l'inertie du bloc d'émission et du bloc de réception pénalise la cadence d'analyse du champ de veille et par conséquent la détection précoce des optiques pointées. 2 active monitoring of an environment, comprising: an emission block of an illumination beam capable of scanning an area of the environment; and a block for receiving a radiation received in return. It also relates to a monitoring system comprising the aforementioned head and a method for implementing the head and the system. PRIOR ART The function of an active standby head is to detect scattering objects and / or particular points of an environment with a high backscattering coefficient. Objects or points are characterized by their high SEL (Laser Equivalent Area). Thus, one of the aims of an active watchdog is to detect, for example, pointed optics belonging to aircraft or projectiles threatening a carrier, so that the carrier can evade them, for example, or implement countermeasures. . For this purpose, the known active standby heads comprise a housing mounted on a carrier, a transmission block of an illumination beam of the pointed optics and a reception block of a radiation received in return. In general, the transmission block is movable relative to the housing, and is adapted to allow the scanning site and deposit of an environment to monitor. The illumination beam is preferably little divergent (covering for example an angular sector of the environment typically of the order of 3 × 3), so that the energy per unit of solid angle is very important, which ensures a large beam reach in the environment. The receiving block is also generally movable relative to the housing and follows the emission block in its scanning site and field. Such a head, however, has disadvantages. Firstly, the inertia of the transmission block and the reception block penalizes the rate of analysis of the field of view and consequently the early detection of the pointed optics. 2

Ensuite, du fait du caractère mobile du bloc de réception, la position angulaire du bloc de réception par rapport au boîtier n'est pas connue précisément. Cette imprécision sur la position angulaire du bloc de réception peut provoquer une erreur dans l'estimation de la position des optiques pointées détectées, et par conséquent peut rendre moins performantes les contre-mesures. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de pallier au moins un de ces inconvénients. A cet effet, on propose selon l'invention une tête de veille active d'un 10 environnement, comportant : - un bloc d'émission d'un faisceau d'illumination apte à balayer une zone de l'environnement ; et - un bloc de réception d'un rayonnement reçu en retour ; caractérisée en ce que : 15 - le bloc de réception comporte au moins un détecteur fixe. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : -chaque détecteur : 20 - comprend une matrice de détection, apte à être éclairée sur une partie par le rayonnement reçu, et - est adapté pour : -définir une fenêtre de détection autour de la partie éclairée de la matrice, et 25 - déplacer ladite fenêtre pour suivre un déplacement de la partie éclairée de la matrice ; - chaque détecteur comporte en outre un synchroniseur apte à synchroniser le déclenchement des périodes d'intégration du rayonnement reçu en retour par rapport aux pulsations d'émission du faisceau d'illumination ; 30 - le bloc d'émission comporte un bloc optique comprenant un actionneur apte à permettre le balayage de l'environnement par le faisceau d'illumination ; 3 Then, because of the mobile nature of the receiving block, the angular position of the receiving block with respect to the housing is not precisely known. This inaccuracy in the angular position of the receiving block may cause an error in the estimation of the position of the detected dotted optics, and therefore may render the countermeasures less efficient. PRESENTATION OF THE INVENTION The invention proposes to overcome at least one of these disadvantages. For this purpose, according to the invention, there is provided an active standby head of an environment, comprising: an emission block of an illumination beam able to scan an area of the environment; and - a reception block of a radiation received in return; characterized in that: the reception block comprises at least one fixed detector. The invention is advantageously completed by the following features, taken alone or in any of their technically possible combination: each detector comprises a detection matrix, able to be illuminated on a part by the received radiation, and is adapted to: - define a detection window around the illuminated part of the matrix, and - move said window to follow a displacement of the illuminated part of the matrix; each detector further comprises a synchronizer able to synchronize the triggering of the integration periods of the radiation received in return with respect to the emission pulses of the illumination beam; The transmission block comprises an optical block comprising an actuator capable of enabling the environment to be scanned by the illumination beam; 3

- l'actionneur est apte à être commandé pour faire varier la vitesse de balayage avec laquelle le faisceau d'illumination balaie la zone de l'environnement ; - le bloc optique comporte au moins un élément mobile et relié à 5 l'actionneur, l'actionneur étant adapté pour déplacer ledit élément, éventuellement avec une vitesse de déplacement variable ; - le bloc optique comprend un dispositif de mise en forme du faisceau d'illumination; - la tête comporte un corrélateur apte à corréler d'une part un signal de 10 détection issu du détecteur éclairé par le rayonnement reçu lors du balayage avec d'autre part un signal issu du détecteur non éclairé par le rayonnement reçu ; et - la balayage est effectué selon un axe, correspondant par exemple au gisement de l'environnement. 15 L'invention concerne également un système de veille comportant la tête précitée et un procédé de mise en oeuvre de la tête et du système. L'invention présente de nombreux avantages. La fréquence de détection par le bloc de réception est importante, à savoir de l'ordre de grandeur de la fréquence de pulsation d'illumination. 20 Du fait de la position fixe des détecteurs, notamment par rapport à une pièce d'appui ou à un éventuel boîtier, la précision angulaire de détection est améliorée par rapport à l'art antérieur. De plus, seul un balayage, en gisement, limité au faisceau d'illumination, est nécessaire, ce qui est facilement réalisable 25 techniquement. Le système est rapide, et peu onéreux. La vitesse de balayage en gisement est de plus réglable. La possibilité de réglage de la vitesse de balayage permet à un utilisateur de la tête de veille d'adapter ladite vitesse de balayage au type de menace. Si la menace est représentée par des projectiles présentant une vitesse de défilement en 30 gisement faible, la vitesse de balayage en gisement peut être relativement faible. La vitesse de balayage peut être plus rapide si le projectile présente une vitesse de défilement en gisement plus importante. Dans le cas de projectiles à SEL modulable par exemple, il est possible, grâce à d'une part 4 the actuator can be controlled to vary the scanning speed with which the illumination beam sweeps the area of the environment; the optical block comprises at least one movable element and connected to the actuator, the actuator being adapted to move said element, possibly with a variable speed of displacement; the optical block comprises a device for shaping the illumination beam; the head comprises a correlator able to correlate, on the one hand, a detection signal coming from the detector illuminated by the radiation received during the scanning, on the other hand a signal coming from the detector not illuminated by the radiation received; and the scanning is carried out along an axis corresponding, for example, to the deposit of the environment. The invention also relates to a monitoring system comprising the aforesaid head and a method for implementing the head and the system. The invention has many advantages. The detection frequency by the reception block is important, namely the order of magnitude of the illumination pulsation frequency. Because of the fixed position of the detectors, in particular with respect to a support piece or to a possible casing, the angular detection accuracy is improved compared to the prior art. In addition, only a scan in the field, limited to the illumination beam, is necessary, which is easily technically feasible. The system is fast, and inexpensive. The scanning speed in the field is moreover adjustable. The ability to adjust the sweep rate allows a user of the sleep head to tailor said sweep speed to the type of threat. If the threat is represented by projectiles having a low rate of scrolling, the slew rate may be relatively low. The scanning speed may be faster if the projectile has a higher rate of scrolling in the field. In the case of projectiles with adjustable SEL for example, it is possible, thanks to a part 4

une vitesse de balayage en gisement adaptée et d'autre part une fréquence de détection élevée, d'obtenir un nombre d'informations relatives à l'optique pointée suffisant pour distinguer la modulation de ladite SEL. Dans le cas de SEL non modulées, le nombre d'informations peut être réduit pour augmenter la cadence de rafraîchissement de l'environnement par les détecteurs. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit 10 être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un système comportant une tête de veille selon l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'un bloc d'émission et un bloc de réception selon l'invention ; 15 - la figure 3 représente schématiquement le principe de balayage en gisement dans un bloc selon la figure 2 ; - les figures 4 et 5 représentent schématiquement un bloc de réception selon l'invention, comportant avantageusement une pluralité de détecteurs ; - la figure 6 représente schématiquement le principe de la définition d'une 20 fenêtre de détection autour d'une partie éclairée d'une matrice de détection d'un détecteur d'une tête selon l'invention. Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références numériques identiques. DESCRIPTION DETAILLEE 25 La figure 1 montre schématiquement une tête 1 de veille active d'un environnement en site et en gisement. On rappelle que le site est l'une des coordonnées verticales. Le site correspond à l'angle de la demi-droite passant par la tête 1 et dirigée vers l'objet repéré, avec sa projection sur le plan horizontal passant par la 30 tête 1. Cet angle est compté positivement quand l'objet repéré est au- dessus du plan horizontal indiqué, négativement dans le cas contraire. Le gisement est quant à lui l'angle de deux demi-plans limités par la verticale de la tête 1, l'un étant dirigé vers l'objet repéré et l'autre étant un demi-plan vertical de référence spécifié, le sens positif de rotation étant le plus souvent celui des aiguilles d'une montre. La tête de veille 1 est montée sur un carter 2, le carter étant par exemple solidaire d'un porteur. 5 Le carter 2 comporte un ensemble électronique 21, une source d'illumination 22 et un poste de commande 23, reliés entre eux et à la tête 1. L'ensemble électronique 21 comporte toutes les cartes électroniques de commande et de traitement. Ces éléments sont connus en eux-mêmes par l'homme du métier et ne sont pas décrits en détails dans la suite de la présente description. La source 22 comporte également un banc optique pour fournir le faisceau d'illumination. La source 22 est très avantageusement pulsée et sera décrite plus en détails dans la suite de la présente description. a scanning speed in appropriate bearing and secondly a high detection frequency, to obtain a number of information related to the pointed optics sufficient to distinguish the modulation of said SEL. In the case of unmodulated SELs, the number of information can be reduced to increase the rate of environmental refresh by the detectors. PRESENTATION OF THE FIGURES Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and nonlimiting, and which should be read with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 shows schematically a system comprising a standby head according to the invention; FIG. 2 diagrammatically represents a perspective view of a transmission block and a reception block according to the invention; FIG. 3 diagrammatically represents the principle of scanning in a block in a block according to FIG. 2; - Figures 4 and 5 show schematically a receiving block according to the invention, preferably comprising a plurality of detectors; FIG. 6 diagrammatically represents the principle of defining a detection window around an illuminated part of a detection matrix of a detector of a head according to the invention. In all the figures, similar elements bear identical reference numerals. DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 schematically shows an active standby head 1 of an environment in a site and in a field. Remember that the site is one of the vertical coordinates. The site corresponds to the angle of the half-line passing through the head 1 and directed towards the object identified, with its projection on the horizontal plane passing through the head 1. This angle is counted positively when the object identified is above the indicated horizontal plane, negatively in the opposite case. The deposit is the angle of two half-planes limited by the vertical of the head 1, one being directed towards the object identified and the other being a specified vertical half-plane of reference, the positive direction rotation is most often that of the needles of a watch. The standby head 1 is mounted on a housing 2, the housing being for example integral with a carrier. The housing 2 comprises an electronic assembly 21, an illumination source 22 and a control station 23, connected to each other and to the head 1. The electronic assembly 21 comprises all the electronic control and processing cards. These elements are known in themselves by those skilled in the art and are not described in detail in the following description. The source 22 also includes an optical bench for providing the illumination beam. The source 22 is very advantageously pulsed and will be described in more detail later in this description.

Le poste de commande 23 comporte principalement des dispositifs de dialogue avec un système extérieur et/ou un opérateur, pour commander l'ensemble 21, la source 22 et la tête 1, ainsi que des dispositifs de visualisation de l'environnement. Le poste de commande 23 sera décrit plus en détails dans la suite de la présente description. The control station 23 mainly comprises dialogue devices with an external system and / or an operator, for controlling the assembly 21, the source 22 and the head 1, as well as viewing devices of the environment. The control station 23 will be described in more detail later in this description.

La tête 1 peut comporter un boîtier 10 fixe par rapport au carter 2, et comporte un bloc d'émission 11 d'un faisceau d'illumination 63, le faisceau 63 étant apte à balayer une zone de l'environnement, selon au moins un axe, et un bloc de réception 12 d'un rayonnement reçu 84 en retour. La tête comporte également une pièce d'appui 14 destinée à former un appui pour le bloc de réception 12. Préférentiellement, la pièce d'appui 14 est fixe par rapport au carter 2, et fixe par rapport au boîtier 10 lorsque la tête en comporte un. Dans la suite de la présente description, on prend comme exemple non limitatif un axe de balayage correspondant au gisement de la tête. The head 1 may comprise a housing 10 fixed relative to the housing 2, and comprises an emission block 11 of an illumination beam 63, the beam 63 being able to scan an area of the environment, according to at least one axis, and a receiving block 12 of a received radiation 84 in return. The head also comprises a support piece 14 intended to form a support for the receiving block 12. Preferably, the support piece 14 is fixed relative to the housing 2, and fixed relative to the housing 10 when the head comprises a. In the remainder of the present description, a scan axis corresponding to the bearing of the head is taken as a nonlimiting example.

Le bloc de réception 12 est très préférentiellement situé à proximité du bloc 11 d'émission, pour minimiser l'effet hors d'axe d'un rayonnement reçu rétrodiffusé par une optique pointée. La distance entre le bloc 11 et le bloc 6 The reception block 12 is very preferably located near the transmission block 11, to minimize the out-of-axis effect of received radiation backscattered by a pointed optic. The distance between block 11 and block 6

12 est par exemple inférieure à 0,5 fois le lobe de diffraction de l'optique pointée. Comme le montrent les figures 1 à 3, le bloc 11 d'émission comporte un dispositif de mise en forme adapté pour mettre en forme le faisceau d'illumination 63, sous forme par exemple d'un rectangle d'illumination de l'environnement. Le rectangle peut avoir une couverture angulaire de 3 x3 par exemple. Le fait que la dimension du rectangle est relativement faible par rapport au champ de veille en gisement permet une portée importante du faisceau; car cette dernière est liée à l'énergie d'illumination par unité d'angle solide. Le balayage en gisement par le faisceau 63 permet d'explorer un secteur angulaire panoramique ou non, par exemple de l'ordre de 90 . Comme le montrent les figures 2, 4 et 5, le bloc 12 de réception comporte au moins un détecteur 7 fixe. Le détecteur est ainsi fixe par rapport au boîtier 10 et/ou par rapport à la pièce d'appui 14 par exemple. Le nombre de détecteurs 7 peut être quelconque, et dépend du champ de détection en gisement de chaque détecteur 7 par rapport au secteur angulaire total de l'environnement à surveiller. Avec des détecteurs 7 pouvant couvrir par exemple un champ de 15 en gisement, le bloc 12 de réception comporte six détecteurs 7 dont les champs contigus couvrent le secteur angulaire total souhaité en gisement, à savoir par exemple 90 . Un exemple de valeur de couverture en site de détecteurs connus est de l'ordre de 18 . Afin d'optimiser le bilan photométrique, le nombre d'ouverture est faible. 12 is for example less than 0.5 times the diffraction lobe of the pointed optic. As shown in FIGS. 1 to 3, the transmission block 11 comprises a shaping device adapted to shape the illumination beam 63, for example in the form of an illumination rectangle of the environment. The rectangle can have an angular coverage of 3 × 3 for example. The fact that the size of the rectangle is relatively small compared to the field of standby allows a large range of the beam; because the latter is related to the illumination energy per unit of solid angle. The sweep in the beam 63 beam can explore a panoramic angular sector or not, for example of the order of 90. As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the reception block 12 comprises at least one fixed detector 7. The detector is thus fixed relative to the housing 10 and / or relative to the support piece 14 for example. The number of detectors 7 can be arbitrary and depends on the field of detection of each detector 7 in relation to the total angular sector of the environment to be monitored. With detectors 7 that can cover, for example, a field 15 in the field, the receiving block 12 comprises six detectors 7 whose contiguous fields cover the desired total angular sector in the field, ie, for example 90. An example of the known detector site coverage value is of the order of 18. In order to optimize the photometric balance, the number of openings is small.

Les détecteurs 7 peuvent être de tout type, mais sont par exemple du type CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Dans ce cas, ils comportent une matrice 75 de détection (visible à la figure 6) comportant un nombre très important de pixels, lue à une cadence de 1 kHz par exemple. Les détecteurs 7 sont préférentiellement rendus monochromes par filtrage et de grande dimension. Tous les pixels de la matrice intègrent le flux optique au même moment. La division du secteur en champs élémentaires de plus petite taille permet d'utiliser un filtre optique passe-bande particulièrement étroit (environ 7 nm) sur la voie de réception, ce qui est très favorable à la réjection du flux solaire, réjection qui est indispensable pour obtenir des performances de détection compatibles d'une portée importante, de jour comme de nuit, et par temps ensoleillé comme par temps couvert. The detectors 7 can be of any type, but are for example of the CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type. In this case, they comprise a detection matrix 75 (visible in FIG. 6) comprising a very large number of pixels, read at a rate of 1 kHz, for example. The detectors 7 are preferably rendered monochrome by filtering and of large size. All pixels in the array integrate the optical stream at the same time. The division of the sector into smaller elementary fields makes it possible to use a particularly narrow passband optical filter (approximately 7 nm) on the reception channel, which is very favorable for the rejection of the solar flux, which rejection is essential. for consistent, high-range detection performance day and night, and in sunny and overcast conditions.

La source 22 est préférentiellement pulsée. Chaque détecteur 7 comporte en outre un synchroniseur 77 (visible à la figure 6) apte à synchroniser d'une part le déclenchement des périodes d'intégration du rayonnement reçu en retour 84 par la matrice 75, avec d'autre part les pulsations d'émission de la source 22 d'illumination. Il faut préférentiellement une fréquence de détection du rayonnement reçu élevée pour obtenir une tête 1 de veille performante. A cet effet, le synchroniseur 77 permet d'obtenir une détection du rayonnement reçu 84 synchronisée avec l'émission du faisceau d'illumination 63. La fréquence de pulsation de la source 22 est préférentiellement de l'ordre du kHz (par exemple 1 kHz), et la fréquence de détection est également de l'ordre du kHz. La source 22 peut être quelconque et émettre un faisceau sur des domaines visibles ou infrarouges. La source 22 peut émettre également plusieurs longueurs d'onde différentes simultanément. Les détecteurs sont alors bien entendu capables 20 de détecter les différentes longueurs d'onde. On souhaite en particulier pouvoir effectuer une détection à une longueur d'onde en bande visible. Cette longueur d'onde permet en effet l'emploi des détecteurs 7 extrêmement courants, à base de silicium, précités. 25 Cependant, l'utilisation de tels détecteurs pour des applications de veille active impose une intégration synchrone de tous les pixels de la matrice 75 dans la zone de détection. Etant donné que la matrice 75 de détection du détecteur 7 est de grande dimension mais n'est éclairée que sur une partie 76 par le rayonnement 84 reçu, chaque détecteur est adapté 30 pour définir une fenêtre 72 de détection autour de la partie 76 éclairée de la matrice 75 et pour déplacer le cas échéant ladite fenêtre 72 pour suivre un déplacement de la partie 76 éclairée de la matrice 75. On dit alors que le détecteur est fenêtrable . Le fenêtrage permet de réaliser l'intégration 8 The source 22 is preferably pulsed. Each detector 7 furthermore comprises a synchronizer 77 (visible in FIG. 6) able to synchronize, on the one hand, the triggering of the integration periods of the radiation received in return 84 by the matrix 75, on the other hand the pulsations of emission of the illumination source 22. It is preferable to have a high received radiation detection frequency to obtain a high performance standby head 1. For this purpose, the synchronizer 77 makes it possible to obtain a detection of the received radiation 84 synchronized with the emission of the illumination beam 63. The pulsation frequency of the source 22 is preferably of the order of kHz (for example 1 kHz ), and the detection frequency is also in the kHz range. The source 22 can be arbitrary and emit a beam on visible or infrared domains. The source 22 can also emit several different wavelengths simultaneously. The detectors are then of course capable of detecting the different wavelengths. In particular, it is desired to be able to detect at a visible bandwidth. This wavelength makes it possible to use the extremely common silicon-based detectors 7 mentioned above. However, the use of such detectors for active sleep applications requires synchronous integration of all the pixels of the array 75 into the detection zone. Since the detection matrix 75 of the detector 7 is large but is only illuminated at a portion 76 by the received radiation 84, each detector is adapted to define a detection window 72 around the illuminated portion 76 of FIG. the matrix 75 and to optionally move said window 72 to follow a movement of the illuminated portion 76 of the matrix 75. It is said that the detector is windowable. Windowing allows for integration 8

des pixels de la fenêtre 72 à la fréquence de la source 22, soit de l'ordre du kHz. En d'autres termes, le fait de n'utiliser qu'une partie des pixels compris dans la fenêtre 72 de détection autour de la partie éclairée 76 de la matrice 75, permet l'intégration du flux optique, par le détecteur 7, sur ladite partie des pixels, et à une fréquence compatible avec la fréquence de pulsation de la source 22. Chaque détecteur est capable de déplacer la fenêtre 72 de détection pour que la partie éclairée 76 soit toujours située dans la fenêtre 72 de détection. Avantageusement, la définition et le déplacement de la fenêtre 72 de 10 détection sont commandés par le synchroniseur 77. Très préférentiellement, la source 22 d'illumination est une source de type laser. La source laser émet un faisceau, par exemple en bande visible, avec un diamètre de l'ordre de 15 mm et avec une divergence inférieure à 0,8 mrad, pour une puissance moyenne variant de 3 à 50 watts. La source 15 22 comporte un laser de pompe par exemple de type Nd :YLF, pompé par des diodes et refroidi par une circulation d'eau. Le choix du YLF, comme matrice hôte, permet d'obtenir des performances optimisées pour une fréquence de pulsation de l'ordre du kHz. La fréquence de balayage du secteur total en gisement (également 20 appelée cadence de rafraîchissement ) peut varier de 1 Hertz environ à plusieurs dizaines de Hertz. La fréquence de pulsation du laser peut avantageusement, selon la vitesse de balayage, permettre un recouvrement entre les zones successives d'analyse. 25 On comprend que la dimension du faisceau 63 d'illumination joue également un rôle dans la valeur du taux de recouvrement. La vitesse de balayage en gisement et la dimension du faisceau 63 sont réglables, comme expliqué ci-dessous. Comme le montrent les figures 2 et 3, le bloc 11 d'émission comporte 30 un bloc optique 4 comprenant un actionneur 43 apte à permettre le balayage de l'environnement en gisement par le faisceau d'illumination. L'actionneur 43 est apte à être commandé pour faire varier la vitesse de balayage avec laquelle le faisceau d'illumination balaie l'environnement en gisement. Le bloc optique 4 permet d'adapter la divergence du faisceau issu de la source 22. pixels of the window 72 at the frequency of the source 22, of the order of kHz. In other words, the fact of using only a part of the pixels included in the detection window 72 around the illuminated portion 76 of the matrix 75, allows the integration of the optical flux, by the detector 7, on said portion of the pixels, and at a frequency compatible with the pulse frequency of the source 22. Each detector is capable of moving the detection window 72 so that the illuminated portion 76 is always located in the detection window 72. Advantageously, the definition and the displacement of the detection window 72 are controlled by the synchronizer 77. Very preferably, the illumination source 22 is a laser-type source. The laser source emits a beam, for example in visible band, with a diameter of the order of 15 mm and with a divergence of less than 0.8 mrad, for an average power ranging from 3 to 50 watts. The source 22 comprises a pump laser, for example of Nd: YLF type, pumped by diodes and cooled by a circulation of water. The choice of YLF, as host matrix, makes it possible to obtain optimized performances for a pulse frequency of the order of kHz. The scan frequency of the total sector in the field (also referred to as the refresh rate) may vary from about 1 Hertz to several tens of Hertz. The pulsation frequency of the laser can advantageously, depending on the scanning speed, allow recovery between the successive zones of analysis. It is understood that the size of the illumination beam 63 also plays a role in the value of the recovery rate. The slew sweep speed and the beam size 63 are adjustable, as explained below. As shown in FIGS. 2 and 3, the transmission block 11 comprises an optical block 4 comprising an actuator 43 able to allow the scanning of the bearing environment by the illumination beam. The actuator 43 is controllable to vary the scanning speed with which the illumination beam sweeps the bearing environment. The optical block 4 makes it possible to adapt the divergence of the beam coming from the source 22.

L'actionneur 43 peut actionner plusieurs types de dispositifs pour permettre le balayage de la zone de l'environnement par le faisceau d'illumination. Cependant, avantageusement, le bloc optique 4 comporte au moins un élément 41 mobile, par exemple par rapport au boîtier 10 et/ou à la pièce 14 d'appui, transversalement à l'axe optique 44 du bloc optique 4 comme le montre la flèche 410. L'élément 41 est relié à l'actionneur 43 qui est adapté pour déplacer l'élément 41 pour effectuer le balayage en gisement par le bandeau 63 selon la flèche 411. L'élément 41 peut ainsi tourner en gisement sur 360 par exemple. On 15 peut ainsi disposer quatre blocs de réception couvrant chacun un secteur de 90 pour avoir une vision panoramique de l'environnement. Une orientation en site de l'élément 41 peut également être envisagée. L'élément 41 peut être par exemple un prisme, un miroir, ou tout autre moyen réfléchissant pour effectuer un renvoi optique. 20 Le dispositif de mise en forme 42 permet notamment de faire varier légèrement la dimension et/ou la forme du faisceau 63. La conception optoùmécanique de la tête de veille est simple. L'élément 41 est de petite dimension, et par conséquent déplaçable aisément, notamment sur une rotation continue en gisement. 25 La tête comporte avantageusement un corrélateur 45 apte à corréler d'une part un signal de détection issu du détecteur 7 éclairé par le rayonnement reçu 84 lors du balayage avec d'autre part un signal issu du détecteur non éclairé par le rayonnement reçu. On peut ainsi obtenir des informations statistiques sur l'environnement (signal issu du détecteur non 30 éclairé), ce qui améliore encore le traitement des informations issu du détecteur éclairé. On peut par exemple améliorer la distinction entre une menace (qui n'apparaît que lorsque le détecteur est éclairé par le rayonnement reçu) et le soleil (qui apparaît également lorsque le détecteur n'est pas éclairé par le rayonnement reçu) par exemple, et diminuer ainsi le taux de fausses alarmes. Comme le montre la figure 2, la source laser 22 émet un faisceau 61, par exemple verticalement vers le bloc d'émission 11 et placé au-dessus du carter 2, à une hauteur d'environ 2,5 mètres. Pour des raisons de sécurité et pour éviter toute dispersion du faisceau, un tube 220 entoure le faisceau 61 issu de la source 22. Le faisceau 61 arrive sur l'élément de renvoi 41 qui permet d'envoyer un faisceau 62 orienté par exemple à 90 par rapport au faisceau 61. Le faisceau 62 entre ensuite dans le dispositif de mise en forme 42. Le faisceau 63 en sortie du dispositif de mise en forme est envoyé vers l'environnement. Comme le montre la figure 1, le système comportant une tête de veille selon l'invention comporte également un variateur 25 pour faire varier l'énergie d'illumination de la source 22 pendant le balayage en gisement du faisceau d'illumination. Le variateur 25 fait avantageusement partie du poste de commande 23. On peut ainsi prendre en compte, lors du balayage, la proximité par exemple d'un porteur ami que l'on ne veut pas aveugler par le faisceau d'illumination. De façon générale, on peut faire varier la puissance d'illumination en fonction de la position de la zone illuminée, afin de tenir compte de conditions opérationnelles d'utilisation du système. Le champ en site des détecteurs, égal par exemple à 18 , correspond à un champ compatible avec une application au domaine maritime, notamment pour compenser une partie des mouvements d'un bâtiment en cours de navigation. La disposition des détecteurs est imposée par la géométrie du fenêtrage du type de capteurs utilisé. D'autres configurations sont bien entendu possibles en fonction des détecteurs et de leurs possibilités de fenêtrage. The actuator 43 can actuate several types of devices to enable the scanning of the environment area by the illumination beam. However, advantageously, the optical unit 4 comprises at least one movable element 41, for example with respect to the housing 10 and / or the support part 14, transversely to the optical axis 44 of the optical unit 4 as shown by the arrow 410. The element 41 is connected to the actuator 43 which is adapted to move the element 41 to carry out the sweep in the bearing by the strip 63 according to the arrow 411. The element 41 can thus rotate in a 360 direction for example . Four reception blocks, each covering a sector of 90, can thus be arranged to provide a panoramic view of the environment. A site orientation of the element 41 can also be envisaged. The element 41 may be for example a prism, a mirror, or any other reflecting means for performing an optical return. The shaping device 42 makes it possible in particular to slightly vary the size and / or the shape of the beam 63. The opto-mechanical design of the standby head is simple. The element 41 is of small size, and therefore easily displaceable, especially on a continuous rotation in the field. The head advantageously comprises a correlator 45 capable of correlating, on the one hand, a detection signal coming from the detector 7 illuminated by the received radiation 84 during the scanning, on the other hand a signal coming from the detector not illuminated by the radiation received. It is thus possible to obtain statistical information on the environment (signal from the unenlightened detector), which further improves the processing of information from the illuminated detector. For example, the distinction between a threat (which appears only when the detector is illuminated by the received radiation) and the sun (which also appears when the detector is not illuminated by the radiation received) can be improved, for example, and thus reduce the false alarm rate. As shown in Figure 2, the laser source 22 emits a beam 61, for example vertically to the transmission block 11 and placed above the housing 2, at a height of about 2.5 meters. For reasons of safety and to avoid any dispersion of the beam, a tube 220 surrounds the beam 61 coming from the source 22. The beam 61 arrives on the deflection element 41 which makes it possible to send a beam 62 directed for example to 90 relative to the beam 61. The beam 62 then enters the forming device 42. The beam 63 at the output of the shaping device is sent to the environment. As shown in Figure 1, the system comprising a standby head according to the invention also comprises a dimmer 25 for varying the illumination energy of the source 22 during the scanning beam of the illumination beam. The drive 25 is advantageously part of the control station 23. It can thus be taken into account, during scanning, the proximity of eg a friendly carrier that we do not want to blind by the illumination beam. In general, the illumination power can be varied according to the position of the illuminated area, in order to take account of operational conditions of use of the system. The field in site of the detectors, equal for example to 18, corresponds to a field compatible with an application to the maritime domain, in particular to compensate part of the movements of a building during navigation. The arrangement of the detectors is imposed by the geometry of the windowing of the type of sensors used. Other configurations are of course possible depending on the sensors and their windowing possibilities.

Les développements qui précèdent prévoient un balayage selon un axe correspondant au gisement de la tête. L'axe peut avoir une direction quelconque, lors d'un suivi de crête par exemple. On comprend que le balayage peut être également effectué en site. The preceding developments provide for a scan along an axis corresponding to the bearing of the head. The axis can have any direction, during a peak following, for example. It is understood that the scanning can also be performed in site.

Claims

1. Head (1) active standby of an environment, comprising: - a transmission block (11) of an illumination beam (63) capable of scanning an area of the environment; and - a receiving block (12) of radiation (84) received back; characterized in that: - the receiving block (12) comprises at least one fixed detector (7). 10

2. Head according to claim 1, wherein each detector (7): -includes a detection matrix (75), able to be illuminated on a portion (76) by the radiation (84) received, and - is suitable for: - defining a detection window (72) around the illuminated portion (76) of the matrix (75), and - moving said window (72) to follow a movement of the illuminated portion (76) of the matrix (75) .

3. Head according to one of claims 1 or 2, wherein each detector (7) further comprises a synchronizer (77) adapted to synchronize the initiation of the integration periods of the radiation received back with respect to the pulsations of emission of the illumination beam.

4. Head according to one of claims 1 to 3, wherein the block (11) 25 emission comprises an optical block (4) comprising an actuator (43) adapted to allow the scanning of the environment by the beam of illumination (63).

The head of claim 4, wherein the actuator (43) is controllable to vary the scanning speed with which the illumination beam (63) scans the environment area.

6. Head according to one of claims 4 or 5, wherein the block (4) optical comprises at least one optical element (41) movable and connected to the actuator (43), the actuator being adapted to move said element optical (41), possibly with a variable speed of displacement.

7. Head according to one of claims 4 to 6, wherein the optical block (4) comprises a device (42) for shaping the beam (63).

8. Head according to one of claims 1 to 7, comprising a correlator (45) 10 able to correlate on the one hand a detection signal from the detector (7) illuminated by the radiation (84) received during the scanning with d on the other hand a signal from the detector not illuminated by the beam.

The head according to one of claims 1 to 8, wherein the scanning is along an axis.

10. Active monitoring system of an environment, comprising a source (22) of pulsed illumination, characterized in that it comprises a head according to one of claims 1 to 9.

The system of claim 10, including a dimmer (25) for varying the illumination energy of the source (22) during scanning of the environment area. 25

12. System according to one of claims 10 or 11, comprising a narrow bandpass optical filter.

13. An active monitoring method of an environment, by means of a standby head (1) comprising an emission block (11) of an illumination beam and a reception block (12) of a received radiation. ; the method comprising the steps of: - emitting the illumination beam (63) by the emission block; and - scanning an area of the environment by the beam (63); The method being characterized in that it comprises a step: - of receiving a radiation (84) received in return, by at least one detector (7) of the reception block, each detector being fixed.

14. The method of claim 13, comprising the steps of: - defining a detection window (72) around a portion (76) illuminated with a detector detection matrix (75), the portion (76) being illuminated by the radiation (84) received, and - moving said window (72) to follow a movement of the illuminated portion (76) of the matrix (75).

15. Method according to one of claims 13 or 14, comprising a step of synchronization, by a synchronizer (77) of the detector (7), triggering the integration periods of the radiation received in return 15 with respect to the pulsations of emission of the illumination beam.

16. Method according to one of claims 13 to 15, comprising a step of variation, thanks to an actuator (43) of the transmission block (11), the scanning speed with which the illumination beam (63) sweep the environment area.

17. Method according to one of claims 13 to 16, comprising a step of shaping the beam (63), with a device (42) for shaping the beam (63). 25

18. Method according to one of claims 13 to 17, comprising a step of variation, with an inverter (25) of a standby system comprising a pulsed illumination source and a head according to one of claims 1 to 9, illumination energy of the source (22) during scanning of the environment area.

19. Method according to one of claims 13 to 18, comprising a correlation step, thanks to a correlator (45), on the one hand a detection signal from the detector (7) illuminated by radiation (84). ) received during the scan with a second signal from the detector not illuminated by the beam.

20. Method according to one of claims 13 to 19, wherein the scanning of the environment is carried out along an axis.

21. The method of claim 20, wherein the axis is the bearing of the head.