FR3120938A1 - Procede d'aide au tir sur une cible mobile, dispositif et ensemble associes - Google Patents
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Abstract
Procédé d’aide au tir sur une cible mobile, dispositif et ensemble associés La présente invention concerne un procédé d’aide au tir sur une cible mobile, comprenant les étapes de : affichage dans une fenêtre de visée, en superposition de la vision directe d’une scène, d’un indicateur principal matérialisant un axe de tir d’un système de tir (14), mesure d’une distance entre l’indicateur principal et une cible de la scène, détermination de la vitesse de déplacement de la cible, détermination d’une position de visée, dans la fenêtre de visée, anticipant un déplacement angulaire de la cible par rapport à l’axe de tir, en fonction de la vitesse de déplacement de la cible, de la vitesse d’un projectile et de la distance mesurée, etaffichage, dans la fenêtre de visée, d’un indicateur secondaire à la position de visée déterminée. Figure pour l'abrégé : 1
Description
La présente invention concerne un procédé d’aide au tir sur une cible mobile. La présente invention concerne aussi un dispositif d’aide au tir associé. La présente invention porte aussi sur un ensemble de tir comprenant un système de tir et un tel dispositif d’aide au tir.
Lors de missions de terrain avec armement, une visée précise permet au fantassin d’exploiter au mieux son arme.
A cet effet, il est connu des solutions de visée de type viseur clair. Un viseur clair est un ensemble optique permettant d’afficher un symbole ou un point lumineux en superposition de la vision directe d’une scène. Les solutions de type viseur clair offrent une précision satisfaisante tout en conservant une bonne perception de la situation globale. En effet, ces solutions permettant la visée et le tir avec les deux yeux ouverts, et autorisent une position de l’œil relativement éloignée des optiques du viseur clair.
Néanmoins, ces solutions présentent des limites lorsque la cible est en mouvement. En effet, dans ce cas, le fantassin doit anticiper le mouvement de la cible lors de sa visée, ce qui conduit à des imprécisions dans les tirs réalisés.
Il existe donc un besoin pour une solution permettant d’aider le fantassin à viser une cible en mouvement.
A cet effet, la présente description a pour objet un procédé d’aide au tir sur une cible mobile, comprenant les étapes de :
- affichage dans une fenêtre de visée, en superposition de la vision directe d’une scène, d’un indicateur, dit principal, l’indicateur principal matérialisant un axe de tir d’un système de tir,
- mesure d’une distance entre l’indicateur principal et une cible de la scène sur laquelle est superposé l’indicateur principal dans la fenêtre de visée, suite à la réception d’une commande de désignation de la cible,
- détermination de la vitesse de déplacement de la cible suite à la reconnaissance de la cible sur au moins deux images successives de la fenêtre de visée,
- détermination d’une position de visée, dans la fenêtre de visée, anticipant un déplacement angulaire de la cible par rapport à l’axe de tir, entre le déclenchement d’un tir d’un projectile par le système de tir et l’impact du projectile, en fonction de la vitesse de déplacement de la cible, de la vitesse du projectile et de la distance mesurée, et
- affichage, dans la fenêtre de visée, d’un indicateur, dit secondaire, à la position de visée déterminée.
Suivant des modes de mise en œuvre particuliers, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le procédé comprend une étape de visée de la cible par superposition de l’indicateur secondaire sur la cible dans la fenêtre de visée ;
- le procédé comprend une étape de tir par le système de tir suite à la réception d’une commande de tir une fois l’indicateur secondaire superposé sur la cible dans la fenêtre de visée ;
- la position de visée déterminée compense aussi la rehausse balistique du système de tir ;
- la position de visée déterminée compense aussi la vitesse du vent ;
- l’étape de détermination de la position de visée comprend :
- l’obtention de la vitesse du projectile sur un abaque en fonction de la distance mesurée, et
- le calcul du déplacement angulaire anticipé de la cible par rapport à l’axe de visée en fonction de la vitesse de déplacement déterminée et de la vitesse du projectile obtenue, la position de visée étant déterminée en fonction du déplacement angulaire anticipé calculé ;
- le procédé comprend une étape d’affichage, dans la fenêtre de visée, d’au moins un indicateur, dit tertiaire, l’indicateur tertiaire matérialisant une position de visée pour compenser seulement la rehausse du système de tir et/ou la vitesse de vent ;
- chaque indicateur est un réticule de visée.
La présente description porte aussi sur un dispositif d’aide au tir pour un système de tir, le dispositif comprenant :
- un viseur propre à afficher des images, dans une fenêtre de visée, en superposition de la vision directe de la scène,
- une unité de mesure de distances,
- une unité d’acquisition d’images de la fenêtre de visée,
- un calculateur,
le dispositif étant configuré pour mettre en œuvre un procédé d’aide au tir tel que décrit précédemment.
La présente description concerne également un ensemble de tir comprenant un système de tir et un dispositif d’aide au tir tel que décrit précédemment.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l’invention, donnés à titre d’exemple uniquement et en référence aux dessins qui sont :
Un ensemble de tir 12 est illustré par la . L’ensemble de tir 12 comprend un système de tir 14 et un dispositif 16 d’aide au tir.
Le système de tir 14 est propre à tirer des projectiles, tels que des balles. Le système de tir 14 est, par exemple, une arme tel qu’une arme de poing ou un fusil. Le système de tir 14 présente un axe de tir, aussi appelé axe canon.
Le dispositif 16 d’aide au tir est propre à aider la visée d’un utilisateur du système de tir 14 en fournissant des indications relatives au point d’impact d’un projectile tiré par le système de tir 14.
Comme illustré par la , le dispositif 16 comprend un viseur 18, une unité de mesure 20, une unité d’acquisition d’images 22 et un calculateur 24.
Le viseur 18 est propre à afficher des images dans une fenêtre de visée 25 en superposition de la vision directe d’une scène. Le viseur 18 est, ainsi, un viseur clair.
Les images projetées comprennent au moins un indicateur principal IPmatérialisant l’axe de tir du système de tir 14. Comme cela sera décrit dans la suite de la description, le viseur 18 est aussi propre à afficher d’autres indicateurs.
Dans un exemple de mise en œuvre, le viseur 18 comprend un projecteur d’images et une ou plusieurs optiques propres à collimater et superposer les images projetées avec la vision directe.
L’unité de mesure 20 est propre à mesurer une distance D entre l’indicateur principal IPet une cible 26 de la scène après désignation de la cible 26. L’unité de mesure 20 est, à cet effet, coordonnée avec l’indicateur principal IP.
L’unité de mesure 20 est, par exemple, un télémètre (tel qu’un télémètre laser), ou tout autre dispositif permettant de déterminer la distance entre la cible 26 et l’indicateur principal IP .
L’unité d’acquisition d’images 22 est propre à acquérir des images de la fenêtre de visée 25 du viseur 18, c’est-à-dire des images de la vision d’un utilisateur regardant à travers la fenêtre de visée 25. A cet effet, l’unité d’acquisition d’images 22 est coordonnée avec l’indicateur principal IP.
L’unité d’acquisition d’images 22 est, de préférence, équipée d’un écran de visualisation propre à afficher des images acquises de la fenêtre de visée 25 (après traitement le cas échéant), en superposition de la vision directe de la scène et de l’indicateur principal IP.
L’unité d’acquisition d’images 22 est, par exemple, une caméra, telle qu’une caméra visible et/ou infrarouge (par exemple dans la gamme 8 µm – 12µm).
Le calculateur 24 est par exemple un ordinateur comprenant une unité de calcul en interaction avec un produit-programme d’ordinateur qui comporte un support d’informations. L’unité de calcul comprend un processeur et au moins une mémoire. Le support d’informations est, par exemple, une mémoire. Sur le support d’informations est mémorisé le produit-programme d’ordinateur comprenant des instructions de programme.
Dans cet exemple, le calculateur 24 est configuré pour mettre en œuvre en interaction avec le produit programme d’ordinateur des étapes d’un procédé d’aide au tir qui sera décrit dans la suite de la description.
Un exemple d’un procédé d’aide au tir utilisant un tel dispositif 16 d’aide au tir va maintenant être décrit en référence à l’organigramme de la et aux figures 3 à 10.
Le procédé d’aide au tir comprend une étape 100 d’affichage (ou de visualisation) dans une fenêtre de visée 25, en superposition de la vision directe d’une scène, d’un indicateur, dit principal IP. Par le terme « affichage », il est entendu que l’indicateur principal IP(son image) est visualisable dans la fenêtre de visée 25 par un utilisateur regardant dans la fenêtre de visée 25.
La scène est un lieu de déroulement d’une action. Des éléments, tels que des véhicules ou des humains, se déplacent typiquement dans cette scène.
Comme indiqué précédemment, l’indicateur principal IPmatérialise l’axe de tir d’un système de tir 14. L’indicateur principal IPest, par exemple, un réticule de visée. En variante, l’indicateur principal IPest un point, éventuellement lumineux, ou tout autre symbole.
Avantageusement, il est affiché sur un écran de visualisation, en superposition de la vision directe de la scène dans la fenêtre de visée 25, le contour d’éléments de la scène (cibles potentielles) obtenus via l’unité d’acquisition 22.
A titre d’exemple, la illustre la fenêtre de visée 25 du viseur 18 au travers de laquelle deux éléments mobiles (fantassins) d’une scène sont visualisable en vision directe. Dans cet exemple, la fenêtre de visée 25 est circulaire. Un indicateur principal IP, sous la forme d’un réticule de visée, est aussi visible en superposition de la vision directe. Eventuellement, un écran de visualisation placé dans le champ de la fenêtre de visée 25 affiche les contours (ou toute autre représentation ou forme) des deux éléments en superposition de la vision directe de la scène. Dans ce cas, les contours des deux éléments ont typiquement été obtenus par traitement d’images acquises par l’unité d’acquisition 22. Les images acquises sont, par exemple, des images infrarouges.
L’étape d’affichage 100 est, par exemple, mise en œuvre par le viseur 18 du dispositif 16 d’aide au tir.
Le procédé d’aide au tir comprend une étape 110 de mesure d’une distance D entre l’indicateur principal IPet une cible 26 de la scène sur laquelle est superposé l’indicateur principal IPdans la fenêtre de visée 25, suite à la réception d’une commande de désignation de la cible 26. La cible 26 est un élément mobile de la scène.
La superposition de l’indicateur principal IPsur la cible 26 a, par exemple, été réalisée par un utilisateur par déplacement du système de tir 14. L’axe de tir du système de tir 14 est alors orienté sur la cible 26.
La commande de désignation de la cible 26 a, par exemple, été enclenchée par l’utilisateur via un organe de commande une fois l’indicateur principal IPsuperposé sur la cible 26. L’organe de commande est, par exemple, un bouton.
La distance D est, par exemple, mesurée par l’unité de mesure 20 du dispositif 16 d’aide au tir.
A titre d’exemple, la illustre la fenêtre de visée 25 du viseur 18 au travers de laquelle l’indicateur principal IPest visualisé superposé à la cible 26 (fantassin). Du fait de la commande de désignation, les contours de la cible 26 sur l’écran de visualisation sont mis en évidence (changement de couleur par exemple) de sorte à différencier la cible 26 des autres éléments de la scène.
Le procédé d’aide au tir comprend une étape 120 de détermination de la vitesse de déplacement de la cible 26 suite à la reconnaissance de la cible 26 sur au moins deux images successives de la fenêtre de visée 25. La vitesse de déplacement est une vitesse angulaire relative de la cible 26 par rapport à l’axe de tir du système de tir 14 (matérialisé par l’indicateur principal IP).
Par le terme « images successives », il est entendu que les images ont été acquises à des instants successifs dans le temps. Les images de la fenêtre de visée 25 ont, par exemple, été acquises par l’unité d’acquisition 22 suite à la réception de la commande de désignation de la cible 26. En variante, l’unité d’acquisition 22 acquiert des images de la fenêtre de visée 25 à intervalles de temps réguliers ou à chaque instant même si aucune commande de désignation n’est reçue.
La reconnaissance de la cible 26 sur les images successives est, par exemple, effectuée par un algorithme de reconnaissance et de suivi (en anglais « tracking »).
A titre d’exemple, la illustre la mise en évidence d’une forme caractéristique de la cible 26 sur l’écran de visualisation en superposition de la vision directe. Dans cet exemple, la forme caractéristique se situe au-dessus du bassin pour un homme en mouvement. La illustre la détermination d’un vecteur vitesse réalisée à partir du déplacement de la forme caractéristique sur des images successives (au moins deux) de la fenêtre de visée 25. Il est à noter que la fenêtre de visée 25 des figures 5 et 6 n’est pas visualisable par un utilisateur, et est représentée ici seulement à des fins de compréhension.
Le procédé d’aide au tir comprend une étape 130 de détermination d’une position de visée, dans la fenêtre de visée 25, anticipant un déplacement angulaire de la cible 26 par rapport à l’axe de tir, entre le déclenchement du tir et l’impact d’un projectile tiré par le système de tir 14. La position de visée est déterminée en fonction d’au moins la vitesse de déplacement de la cible 26, de la vitesse du projectile et de la distance D mesurée.
De préférence, la position de visée déterminée compense le déplacement angulaire anticipé de la cible 26 par rapport à l’axe de tir. Ainsi, lorsque la cible 26 est visée à cette position de visée (superposition de la position de visée sur la cible 26), l’indicateur principal matérialisant l’axe de tir est superposé à la cible 26 lors de l’impact du projectile, la cible 26 s’étant déplacée.
Dans une variante, la position de visée correspond au déplacement angulaire anticipé de la cible. La visée est alors réalisée en superposant l’indicateur principal sur la cible 26, la position de visée étant la position anticipée de l’impact du projectile sur la cible 26 qui s’est déplacée.
Dans un mode de mise en œuvre, l’étape de détermination 130 comprend l’obtention de la vitesse du projectile sur un abaque en fonction de la distance D mesurée. La vitesse du projectile obtenue est dans ce cas une vitesse moyenne et dépend du système de tir 14 (nature, modèle), du projectile et de la distance D mesurée. L’abaque a, par exemple, été numérisé et mémorisé dans une mémoire du calculateur 24.
Dans ce mode de mise en œuvre, l’étape de détermination 140 comprend aussi le calcul du déplacement angulaire anticipé de la cible 26 par rapport à l’axe de tir en fonction de la vitesse de déplacement déterminée et de la vitesse du projectile obtenue. Le déplacement angulaire anticipé est, par exemple, le rapport entre la vitesse de déplacement déterminée et la vitesse du projectile. Le déplacement angulaire anticipé est, par exemple, exprimé en minutes d’arc.
La position de visée est déterminée en fonction du déplacement angulaire anticipé. Dans un exemple, la position de visée est la position de l’indicateur principal IPlors de la désignation de la cible 26, corrigée de l’opposé du déplacement angulaire anticipé, ce qui permet de compenser le déplacement à venir de la cible 26 lorsque la visée de la cible 26 est réalisée à cette position de visée.
Dans l’exemple de la , il est illustré le déplacement angulaire anticipé de la cible 26. La correction consiste à adapter la visée pour compenser ce déplacement angulaire. Il est à noter que la fenêtre de visée 25 de la n’est pas visualisable par un utilisateur, et est représentée ici seulement à des fins de compréhension.
Avantageusement, la position de visée déterminée compense aussi la rehausse balistique du système de tir 14. Par le terme « rehausse balistique », il est entendu la déviation de la trajectoire d’un projectile en fonction des caractéristiques du système de tir 14 et du projectile.
La correction relative à la rehausse balistique est, par exemple, obtenue au moyen d’un abaque en fonction du système de tir 14, du projectile et de la distance D mesurée. L’abaque a, par exemple, été numérisé et mémorisé dans une mémoire du calculateur 24.
La position de visée est la position de l’indicateur principal IPlors de la désignation de la cible 26, corrigée d’une correction globale. La correction globale est la somme de la correction déterminée pour le déplacement angulaire et d’une correction relative à la rehausse balistique.
Avantageusement, la position de visée déterminée compense aussi la vitesse du vent. Le vent est, en effet, susceptible de dévier la trajectoire d’un projectile.
Dans ce cas, il est déterminé une correction relative à la vitesse du vent. Par exemple, la correction de vitesse du vent est obtenue au moyen d’un abaque en fonction du système de tir 14, du projectile et de la distance D mesurée et de la vitesse du vent (mesurée par exemple par un capteur).
La position de visée est la position de l’indicateur principal IPlors de la désignation de la cible 26, corrigée d’une correction globale. La correction globale est la somme de la correction déterminée pour le déplacement angulaire et de la correction relative à la vitesse du vent.
Avantageusement, la position de visée déterminée compense à la fois la rehausse balistique et la vitesse du vent. La position de visée est la position de l’indicateur principal IPlors de la désignation de la cible 26, corrigée d’une correction globale. La correction globale est la somme de la correction déterminée pour le déplacement angulaire, de la correction relative à la rehausse balistique et de la correction relative à la vitesse du vent.
Le procédé d’aide au tir comprend une étape 150 affichage, dans la fenêtre de visée 25, d’un indicateur, dit secondaire IS, à la position de visée déterminée. L’indicateur secondaire ISest, par exemple, un réticule de visée. En variante, l’indicateur secondaire ISest un point, éventuellement lumineux, ou tout autre symbole.
Un exemple d’indicateur secondaire ISest illustré sur la .
Optionnellement, en parallèle de l’étape d’affichage 150, le procédé comprend une étape 160 d’affichage, dans la fenêtre de visée 25, d’au moins un indicateur, dit tertiaire. L’indicateur tertiaire ITmatérialise une position de visée pour compenser seulement la rehausse du système de tir 14 et/ou la vitesse de vent. Cela permet, ainsi, de visualiser la correction proposée par le dispositif 16 d’aide au tir dans le cas d’une cible 26 statique, ou si l’utilisateur décide de ne pas suivre la correction du déplacement de la cible 26 effectuée par le dispositif 16 d’aide au tir.
L’indicateur tertiaire ITest, par exemple, un réticule de visée. En variante, l’indicateur tertiaire ITest un point, éventuellement lumineux, ou tout autre symbole.
En particulier, dans l’exemple de la , deux indicateurs tertiaires sont affichés : un premier indicateur tertiaire ITprenant en compte la rehausse balistique seule, et un deuxième indicateur tertiaire ITprenant en compte la rehausse balistique et la vitesse du vent.
La illustre un exemple d’indicateurs affichés dans la fenêtre de visée 25, à savoir :
- un indicateur principal IP,
- un indicateur secondaire ISprenant en compte dans ce cas la correction du déplacement de la cible 26, la correction de rehausse balistique et la correction de la vitesse du vent, l’indicateur secondaire ISest associé à un vecteur
- un premier indicateur tertiaire IT1prenant en compte seulement la rehausse balistique, le premier indicateur tertiaire IT1est associé à un vecteur
- un deuxième indicateur tertiaire IT 2prenant en compte seulement la rehausse balistique et la correction de la vitesse du vent, le deuxième indicateur tertiaire IT 2est associé à un vecteur
Optionnellement, le procédé d’aide au tir comprend une étape 170 de visée de la cible 26 par superposition de l’indicateur secondaire ISsur la cible 26 dans la fenêtre de visée 25. Le point d’impact anticipé du projectile sur la cible 26 correspond alors à l’indicateur principal IP. La illustre un exemple de cette étape de visée.
Optionnellement, le procédé d’aide au tir comprend une étape 180 de tir par le système de tir 14 suite à la réception d’une commande de tir une fois l’indicateur secondaire ISsuperposé sur la cible 26 dans la fenêtre de visée 25.
Ainsi, le procédé et le dispositif décrits permettent de prendre en compte la vitesse de la cible pour en déduire par anticipation la position de la cible au moment de l’impact du projectile. Ils permettent également de proposer à l’utilisateur un indicateur, tel qu’un réticule de visée, permettant de visualiser par anticipation la position de la cible lors de l’impact du projectile. En effet, lorsque l’indicateur secondaire est superposé à la cible, l’indicateur principal correspond au point d’impact anticipé du projectile sur la cible.
Cela permet donc d’aider l’utilisateur à prendre la décision de tir. En outre, la précision du tir sur cible mobile en est améliorée.
L’homme du métier comprendra que l’ordre des étapes du procédé est donné à titre d’exemple et que les étapes peuvent être mises en œuvre dans un ordre différent. L’homme du métier comprendra également que les modes de réalisation et variantes précédemment décrits peuvent être combinés pour former de nouveaux modes de réalisation pourvu qu’ils soient compatibles techniquement.
Claims (10)
- Procédé d’aide au tir sur une cible mobile (26), comprenant les étapes de :
- affichage dans une fenêtre de visée (25), en superposition de la vision directe d’une scène, d’un indicateur, dit principal (IP), l’indicateur principal (IP) matérialisant un axe de tir d’un système de tir (14),
- mesure d’une distance (D) entre l’indicateur principal (IP) et une cible (26) de la scène sur laquelle est superposé l’indicateur principal (IP) dans la fenêtre de visée (25), suite à la réception d’une commande de désignation de la cible (26),
- détermination de la vitesse de déplacement de la cible (26) suite à la reconnaissance de la cible (26) sur au moins deux images successives de la fenêtre de visée (25),
- détermination d’une position de visée, dans la fenêtre de visée (25), anticipant un déplacement angulaire de la cible (26) par rapport à l’axe de tir, entre le déclenchement d’un tir d’un projectile par le système de tir (14) et l’impact du projectile, en fonction de la vitesse de déplacement de la cible (26), de la vitesse du projectile et de la distance (D) mesurée, et
- affichage, dans la fenêtre de visée (25), d’un indicateur, dit secondaire (IS), à la position de visée déterminée.
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel le procédé comprend une étape de visée de la cible (26) par superposition de l’indicateur secondaire (IS) sur la cible (26) dans la fenêtre de visée (25).
- Procédé selon la revendication 2, dans lequel le procédé comprend une étape de tir par le système de tir (14) suite à la réception d’une commande de tir une fois l’indicateur secondaire (IS) superposé sur la cible (26) dans la fenêtre de visée (25).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la position de visée déterminée compense aussi la rehausse balistique du système de tir (14).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la position de visée déterminée compense aussi la vitesse du vent.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’étape de détermination de la position de visée comprend :
- l’obtention de la vitesse du projectile sur un abaque en fonction de la distance (D) mesurée, et
- le calcul du déplacement angulaire anticipé de la cible (26) par rapport à l’axe de visée en fonction de la vitesse de déplacement déterminée et de la vitesse du projectile obtenue, la position de visée étant déterminée en fonction du déplacement angulaire anticipé calculé.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le procédé comprend une étape d’affichage, dans la fenêtre de visée (25), d’au moins un indicateur, dit tertiaire (IT), l’indicateur tertiaire (IT) matérialisant une position de visée pour compenser seulement la rehausse du système de tir (14) et/ou la vitesse de vent.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel chaque indicateur (IP, IS, IT) est un réticule de visée.
- Dispositif (16) d’aide au tir pour un système de tir (14), le dispositif (16) comprenant :
- un viseur (18) propre à afficher des images, dans une fenêtre de visée (25), en superposition de la vision directe de la scène,
- une unité (20) de mesure de distances (D),
- une unité (22) d’acquisition d’images de la fenêtre de visée (25),
- un calculateur (24),
- Ensemble de tir (12) comprenant un système de tir (14) et un dispositif (16) d’aide au tir selon la revendication 9.
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- 2022-03-22 EP EP22717126.1A patent/EP4314696A1/fr active Pending
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