FR3038377A1 - Procede et dispositif motorise de pointage - Google Patents

Procede et dispositif motorise de pointage Download PDF

Info

Publication number
FR3038377A1
FR3038377A1 FR1556304A FR1556304A FR3038377A1 FR 3038377 A1 FR3038377 A1 FR 3038377A1 FR 1556304 A FR1556304 A FR 1556304A FR 1556304 A FR1556304 A FR 1556304A FR 3038377 A1 FR3038377 A1 FR 3038377A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
saturation
nominal speed
support
difference
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1556304A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3038377B1 (fr
Inventor
Roland Thieffry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Electronics and Defense SAS
Original Assignee
Sagem Defense Securite SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR1556304A priority Critical patent/FR3038377B1/fr
Application filed by Sagem Defense Securite SA filed Critical Sagem Defense Securite SA
Priority to CN201680037983.3A priority patent/CN107810380B/zh
Priority to US15/741,674 priority patent/US10145654B2/en
Priority to PCT/EP2016/065586 priority patent/WO2017005656A1/fr
Priority to EP16734376.3A priority patent/EP3317604B1/fr
Priority to RU2018103946A priority patent/RU2658555C1/ru
Publication of FR3038377A1 publication Critical patent/FR3038377A1/fr
Priority to IL256454A priority patent/IL256454B/en
Priority to ZA2018/00246A priority patent/ZA201800246B/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3038377B1 publication Critical patent/FR3038377B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A27/00—Gun mountings permitting traversing or elevating movement, e.g. gun carriages
    • F41A27/28—Electrically-operated systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/06—Elevating or traversing control systems for guns using electric means for remote control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/14—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns
    • F41G5/16—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns gyroscopically influenced
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/14—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns
    • F41G5/24—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns for guns on tanks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

Procédé de commande d'un dispositif de pointage motorisé , comprenant les étapes d'asservir la commande du moteur en fonction d'une différence entre une consigne nominale de vitesse et une mesure du capteur de vitesse angulaire ; et, en cas de saturation, déterminer une valeur correctrice de la consigne nominale de vitesse en fonction d'un écart entre une position inertielle de référence préalable à la saturation et une position inertielle actuelle et appliquer la valeur correctrice à la consigne nominale de vitesse. Dispositif de pointage pour la mise en œuvre de ce procédé.

Description

La présente invention concerne le pointage ou l'orientation motorisée d'un élément dans une direction prédéterminée et notamment l'alignement d'une arme sur une ligne de visée.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Il est connu de monter un dispositif de pointage comprenant un bâti fixe et un support orientable sur un système d'arme orientable par rapport à un châssis de référence tel que celui du véhicule portant le système d'arme dans le cas d'un système d'arme motorisé. Le support du dispositif de pointage est monté sur le bâti de l'arme pour être orientable autour de deux axes de rotation,. à savoir un axe de site et un axe de gisement, au moyen de deux moteurs électriques.
Ces moteurs sont commandés de manière à amener et maintenir le support orientable aligné dans une direction correspondant à la ligne de visée déterminée par le ser vant de l'arme.
Lors du tir, le recul de l'arme engendre un choc qui provoque une rotation brusque du support. Les moteurs sont pilotés pour s'opposer à cette rotation brusque jusqu'à la saturation de la commande des moteurs qui limite le risque d'un endommagement de l'électronique du dispositif mais rend impossible le maintien de l'alignement du support sur la ligne de visée. Il se produit alors un décalage entre la position angulaire réelle du support par rapport à la ligne de visée. Le pilotage des moteurs ne permet pas aux moteurs de rattraper ce décalage rapidement de sorte que, en cas de tirs en rafale, il existe un risque que le second tir, puis les suivants, soient de plus en plus éloignés de la cible.
OBJET DE L'INVENTION
Un but de l'invention est de fournir un moyen permettant d'améliorer la précision de l'alignement d'un support motorisé en cas de choc ou de tout autre phéno- mène physique entraînant une saturation du moteur. BREF EXPOSE DE L'INVENTION A cette effet, on prévoit, selon l'invention, un procédé de commande d'un dispositif de pointage comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un support pour être orientable autour d'au moins un axe de rotation au moyen d'au moins un moteur, le support étant pourvu d'au moins un capteur inertiel de vitesse angulaire autour de ce même axe, le procédé comprenant les étapes de - asservir la commande du moteur en fonction d'une différence entre une consigne nominale de vitesse et une mesure du capteur de vitesse angulaire, - déterminer une valeur correctrice de la consigne nominale de vitesse en fonction d'un écart entre une position inertielle de référence et une position inertielle actuelle et appliquer la valeur correctrice a la consigne nominale de vitesse.
En cas de saturation du moteur, la position inertielle de référence est la position dans laquelle se trouvait le support juste avant la saturation du moteur. Cette position est mesurée via le capteur inertiel de vitesse angulaire. Avec l'invention, la consigne nominale de vitesse est augmentée pour rapidement ramener le sup port vers la position inertielle de référence. L'invention a également pour objet un dispositif de pointage, comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un support pour être orientable autour d'au moins un axe de rotation au moyen d'au moins un moteur relié à une unité de commande. Le support est pourvu d'au moins un capteur inertiel de vitesse angulaire autour de ce même axe, l'unité de commande étant agencée pour : - asservir la commande du moteur en fonction d'une différence entre une consigne nominale de vitesse et une mesure du capteur de vitesse angulaire, — déterminer une valeur correctrice de la con signe nominale de vitesse en fonction d'un écart entre une position inertielle de référence et une position inertielle actuelle et appliquer la valeur correctrice a la consigne nominale de vitesse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de pointage conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue schématisant la commande du moteur de ce dispositif de pointage.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En référence à la figure 1, le dispositif de pointage selon 1'invention comprend un bâti fixe 1 dans qeqUel est monté un support 2 pour pivoter autour d'un axe 3 ici vertical. Le bâti 1 est agencé pour être fixé sur un porteur, un véhicule ou une tourelle de char par exemple. Le support 2 est agencé pour porter l'élément à pointer, une arme ou un dispositif de pointage par exemple, et est relié au bâti 1 par des roulements coaxiaux à l'axe 3.
Le support 2 est réglable en position angulaire autour de l'axe 3 au moyen d'un moteur électrique 4 ayant un arbre de sortie relié via des moyens de transmission de mouvement à une couronne coaxiale à l'axe 3 et solidaire du support 2. Les moyens de transmission de mouvement sont par exemple des engrenages, une courroie, des câbles... Le moteur peut également être monté en prise directe sur l'élément à entraîner et ainsi relier le bâti 1 au support 2.
Le support 2 est en outre équipé d'un capteur inertiel de vitesse angulaire autour de l'axe 3r à savoir un gyromètre 5.
Le moteur électrique 4 et le gyromètre 5 sont reliés à une unité informatique de commande 6 agencée pour exécuter un programme de commande et comportant une interface permettant à un opérateur du dispositif de pointage d'introduire des données dans le programme de commande. L'unité informatique de commande 6 enregistre en continu la vitesse angulaire mesurée par le gyromètre 5.
Le fonctionnement du programme de commande est illustré sur la figure 2 sous la forme d'une chaîne de commande généralement désignée en 10 et agencée pour com mander le moteur électrique 4 en fonction d'une consigne nominale de vitesse Θ calculée à partir de données introduites par l'opérateur du dispositif de pointage.
La chaîne de commande comprend une boucle principale de commande 20 et une boucle de correction 30 qui intervient en cas de saturation du moteur électrique 4.
La boucle principale de commande 20 comprend un élément 21 de commande des moteurs qui détermine les paramètres de commande du moteur électrique 4 en fonction d'une différence entre une consigne de vitesse θ± et une vitesse du support 2, notée Θμ· ha vitesse θm est mesurée par le gyromètre 5.
La boucle de correction 30 comprend un estimateur 31 d'un écart entre une position inertielle de référence préalable à la saturation et une position inertielle actuelle et un correcteur 32 agencé pour corriger la consigne nominale de vitesse Θ en fonction de cet écart. Cette correction est une correction de type proportionnelle intégrale qui fournit une consigne de vitesse corrigée Ôc. La boucle de correction 30 comprend également un détecteur 33 de la saturation du moteur électrique 4 à partir d'une information de saturation provenant de l'élément de commande 21. Le détecteur 33 est agencé pour activer la boucle de correction 30 en cas de saturation du moteur .électrique 4. Un sommateur 34 ajoute la consigne nominale de vitesse Θ et la consigne de vitesse corrigée Ôc pour donner la consigne de vitesse θ±.
Ainsi, en fonctionnement normal, hors cas de saturation, la consigne de vitesse θ± est égale à la consigne nominale de vitesse Θ.
En revanche, en cas de saturation, la boucle de correction 30 est activée par le détecteur 33 de sorte que la consigne nominale de vitesse Θ est corrigée par le correcteur 32 qui fournit la consigne de vitesse corrigée θα-
Bien entendu, 1'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de 1'invention telle que définie par les revendications.
En particulier, le support 2 peut être monté dans le bâti 1 pour être réglable en position selon deux axes perpendiculaires par exemple. Le support 2 peut être mon té dans le bâti 1 pour être réglable en site et en gisement par rapport au bâti 1 au moyen de deux moteurs et en utilisant soit un capteur inertiel angulaire à deux axes sensibles soit deux capteurs inertiels angulaires à un axe sensible. L'invention est applicable à tout dispositif de pointage agencé pour orienter un élément quelconque dans une direction prédéterminée.
Le support peut être équipé de plusieurs capteurs inertiels: un premier capteur utilisé pour la boucle de commande classique de stabilisation et un gyromètre pour la boucle de correction.
Il est possible soit d'utiliser une valeur de position absolue de référence, comme indiqué précédemment, soit d'utiliser l'erreur de position absolue courante calculée à chaque itération de la commande.
Le procédé peut être mis en œuvre de façon continue en rajoutant une sur-boucle de position absolue (ou inertielle). Le dispositif de mise en œuvre est alors dépourvu des éléments de déclenchement et d arrêt de la fonction 33 ; il n'y pas de mesure de la référence par l'estimateur 31 et la consigne de vitesse fournie par 1'opérateur est toujours corrigée par la consigne de vitesse issue du correcteur 32. Cette mise en œuvre permet de réduire considérablement l'impact des frottements et ainsi augmenter les performances de stabilisation en oscillation du système asservi. Ce procédé peut donc être également utilisé comme compensateur de frottement.

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de commande d'un dispositif de pointage comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un support pour être orientable autour d'au moins un axe de rotation au moyen d'au moins un moteur, le support étant pourvu d'au moins un capteur inertiel de vitesse angulaire autour de ce même axe, le procédé comprenant les étapes de : - asservir la commande du moteur en fonction d'une différence entre une consigne nominale de vitesse et une mesure du capteur de vitesse angulaire, - déterminer une valeur correctrice de la consigne nominale de vitesse en fonction d'un écart entre une position inertielle de référence et une position inertielle actuelle et appliquer la valeur correctrice à la consigne nominale de vitesse,
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant l'étape de détecter une saturation du moteur et dans lequel la correction est effectuée si une saturation est détectée, la position inertielle de référence étant préalable à la saturation.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la valeur correctrice est obtenue via une correction de type correction proportionnelle intégrale.
  4. 4. Dispositif de pointage, comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un support pour être orientable autour d'au moins un axe de rotation au moyen d'' au moins un moteur relié à une unité de commande, caractérisé en ce que le support est pourvu d'au moins un capteur inertiel de vitesse angulaire autour de ce même axe, et en ce que l'unité de commande est agencée pour : - asservir la commande du moteur en fonction d'une différence entre une consigne nominale de vitesse et une mesure du capteur de vitesse angulaire, - déterminer une valeur correctrice de la consigne nominale de vitesse en fonction d'un écart entre une position inertielle de référence et une position inertielle actuelle et appliquer la valeur correctrice à la consigne nominale de vitesse,
  5. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'unité de commande est agencée pour détecter une saturation du moteur et pour effectuer la correction si une saturation est détectée, la position inertielle de référence étant préalable.à la saturation.
  6. 6, Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la valeur correctrice est obtenue via une correction de type correction proportionnelle intégrale.
FR1556304A 2015-07-03 2015-07-03 Procede et dispositif motorise de pointage Active FR3038377B1 (fr)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1556304A FR3038377B1 (fr) 2015-07-03 2015-07-03 Procede et dispositif motorise de pointage
US15/741,674 US10145654B2 (en) 2015-07-03 2016-07-01 Motor driven aiming device and method
PCT/EP2016/065586 WO2017005656A1 (fr) 2015-07-03 2016-07-01 Procede et dispositif motorise de pointage
EP16734376.3A EP3317604B1 (fr) 2015-07-03 2016-07-01 Procédé et dispositif motorisé de pointage
CN201680037983.3A CN107810380B (zh) 2015-07-03 2016-07-01 马达驱动的瞄准装置和方法
RU2018103946A RU2658555C1 (ru) 2015-07-03 2016-07-01 Способ и моторизованное устройство наводки
IL256454A IL256454B (en) 2015-07-03 2017-12-20 Directional device driven by means of a motor and a method
ZA2018/00246A ZA201800246B (en) 2015-07-03 2018-01-12 Motor-driven aiming device and method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1556304A FR3038377B1 (fr) 2015-07-03 2015-07-03 Procede et dispositif motorise de pointage
FR1556304 2015-07-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3038377A1 true FR3038377A1 (fr) 2017-01-06
FR3038377B1 FR3038377B1 (fr) 2018-06-15

Family

ID=55072765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1556304A Active FR3038377B1 (fr) 2015-07-03 2015-07-03 Procede et dispositif motorise de pointage

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10145654B2 (fr)
EP (1) EP3317604B1 (fr)
CN (1) CN107810380B (fr)
FR (1) FR3038377B1 (fr)
IL (1) IL256454B (fr)
RU (1) RU2658555C1 (fr)
WO (1) WO2017005656A1 (fr)
ZA (1) ZA201800246B (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112462773B (zh) * 2020-11-27 2022-09-02 哈尔滨工程大学 一种欠驱动水面船的路径跟踪抗饱和鲁棒控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010039874A1 (en) * 2000-05-11 2001-11-15 Michael Gerber Method and device for correcting dynamic gun errors
US20020074486A1 (en) * 2000-12-19 2002-06-20 Michael Gerber Method and device for correcting shooting errors
FR2821928A1 (fr) * 2001-03-09 2002-09-13 Sagem Systeme de conduite de tir
DE102013006939A1 (de) * 2013-04-23 2014-10-23 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Adaptive Beschleunigungsbegrenzung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3405599A (en) * 1964-12-02 1968-10-15 Cadillac Gage Co Weapon stabilization system
SE442442B (sv) * 1980-10-27 1985-12-23 Bofors Ab Servosystem innefattande en programmerbar signalenhet for dempning av svengningar i eldror vid avfyrning
RU2045734C1 (ru) * 1991-12-23 1995-10-10 Шаповал Иван Андреевич Электропривод
US5413028A (en) * 1993-11-12 1995-05-09 Cadillac Gage Textron Inc. Weapon stabilization system
US6820531B1 (en) * 2003-12-01 2004-11-23 Textron Systems Corporation Positioning system with continuous-range inclination and rotation angles
US9593913B1 (en) * 2015-05-14 2017-03-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Digital positioning system and associated method for optically and automatically stabilizing and realigning a portable weapon through and after a firing shock
CN204902666U (zh) * 2015-08-28 2015-12-23 四川建筑职业技术学院 一种全自动射击的枪架系统
CN105605967B (zh) * 2015-12-25 2017-09-01 广州市刑事科学技术研究所 新型射击样本采集设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010039874A1 (en) * 2000-05-11 2001-11-15 Michael Gerber Method and device for correcting dynamic gun errors
US20020074486A1 (en) * 2000-12-19 2002-06-20 Michael Gerber Method and device for correcting shooting errors
FR2821928A1 (fr) * 2001-03-09 2002-09-13 Sagem Systeme de conduite de tir
DE102013006939A1 (de) * 2013-04-23 2014-10-23 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Adaptive Beschleunigungsbegrenzung

Also Published As

Publication number Publication date
CN107810380B (zh) 2019-03-22
IL256454B (en) 2018-08-30
EP3317604A1 (fr) 2018-05-09
RU2658555C1 (ru) 2018-06-21
EP3317604B1 (fr) 2019-06-05
FR3038377B1 (fr) 2018-06-15
US20180195837A1 (en) 2018-07-12
ZA201800246B (en) 2019-07-31
US10145654B2 (en) 2018-12-04
WO2017005656A1 (fr) 2017-01-12
IL256454A (en) 2018-03-01
CN107810380A (zh) 2018-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0031781B1 (fr) Perfectionnements aux dispositifs de visée stabilisée pour véhicules
EP0356303B1 (fr) Installation de conduite de tir à compensation des erreurs de pointage
EP2361368B1 (fr) Procede de determination d'un cap en direction du nord geographique au moyen d'une centrale inertielle
FR3054713A1 (fr) Drone ayant un systeme d'evitement d'obstacles
EP2495531B1 (fr) Procédé de mesure de la stabilité d'une ligne de visée et senseur stellaire correspondant
FR2975485A1 (fr) Procede de calibration d'un ensemble inertiel comportant une phase dynamique entre deux phases statiques
FR2761463A1 (fr) Dispositif de conduite de tir pour systeme de defense antiaerienne, notamment mobile
EP3436779A1 (fr) Dispositif de mesure de rotation, procede et centrale de navigation inertielle associes
CA2799037A1 (fr) Dispositif et procede d'assemblage de supports dans une structure d'aeronef
EP3317604B1 (fr) Procédé et dispositif motorisé de pointage
FR2975180B1 (fr) Dispositif et procede de determination d'attitude d'un satellite et satellite embarquant un tel dispositif.
EP1395789B1 (fr) Systeme de pointage d'une arme
FR2859782A1 (fr) Systemes d'armes
EP2703768A1 (fr) Projectile à gouvernes orientables et procédé de commande des gouvernes d'un tel projectile
FR2953589A1 (fr) Procede de determination d'un cap par rotation d'un dispositif inertiel
FR2782811A1 (fr) Procede et dispositif de guidage d'un engin volant, notamment un missile, sur une cible
KR102513158B1 (ko) 우주선 안정화용 모멘텀 휠 장치를 제어하기 위한 제어 시스템 및 제어 방법
EP3580441B1 (fr) Procédé de régulation de la vitesse et de la puissance d'une hélice de turbomachine
FR3107367A1 (fr) Mesure de fonction de transferts dans un système mécatronique
WO2012146835A1 (fr) Procédé de gestion automatique d'un autodirecteur monté sur un engin volant, en particulier sur un missile
FR3130023A1 (fr) Asservissement adaptatif d’un viseur optronique
FR3114660A1 (fr) Asservissement adaptatif d’un viseur optronique
EP0520859B1 (fr) Procédé et dispositif de mesure d'efforts liés au vent sur un système tournant
FR3142173A1 (fr) Système de commande de vol pour un compensateur de vol à friction, actif et hybride d’un aéronef
EP1927953B1 (fr) Correction de bruit dans des images captées par un système à stabilisation inertielle

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20170106

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

CD Change of name or company name

Owner name: SAFRAN ELECTRONICS & DEFENSE, FR

Effective date: 20180515

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9