WO2001071420A1 - Dispositif de visee a quatre surfaces reflechissantes fixes - Google Patents

Dispositif de visee a quatre surfaces reflechissantes fixes Download PDF

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Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif de visée (10) permettant de déterminer la position d'une cible dans l'espace, du type comportant au moins un réflecteur (20) muni d'une surface (30), extérieure, au moins partiellement réfléchissante, associé à un capteur d'ondes électromagnétiques (4), caractérisé en ce qu'il comporte quatre moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) associés chacun respectivement à un capteur d'ondes électromagnétiques (40, 41, 42, 43) lesdits moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) étant munis chacun respectivement d'une surface (30, 31, 32, 33) conique, concave et étant disposés de telle sorte que les axes (A0, A1, A2, A3) respectivement des quatre surfaces (30, 31, 32, 33) coniques soient parallèles et verticaux, trois surfaces (31, 32, 33) coniques étant disposées dans le même plan moyen P horizontal de manière que leurs axes (A1, A2, A3) respectifs forment en coupe horizontale un triangle et la quatrième surface (30) conique étant disposée au-dessus des trois autres.

Description

DISPOSITIF DE VISÉE À QUATRE SURFACES RÉFLÉCHISSANTES FIXES
La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de visée et détecteurs dits « passifs ». La présente invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif de visée permettant de déterminer la position d'une cible dans l'espace, du type comportant au moins un réflecteur muni d'une surface, extérieure, au moins partiellement réfléchissante, associé à un capteur d'ondes électromagnétiques.
L'art antérieur connaît déjà des dispositifs de visée et notamment le brevet américain US 3 961 851 qui porte sur un système de visée utilisant trois caméras mobiles pour déterminer la position d'une cible dans 1 ' espace.
L'inconvénient majeur de ce dispositif réside dans le fait qu'il est lourd, encombrant et inefficace dans le suivi rapide de cibles car dans ce cas les objectifs mobiles doivent être bougés très rapidement avec beaucoup de précision.
La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de visée fixe qui ne nécessite pas de bouger les objectifs des capteurs d'ondes électromagnétiques pour suivre une cible dans l'espace.
Pour ce faire, la présente invention est du type décrit ci-dessus et elle est remarquable, dans son acception la plus large, en ce que le dispositif comporte quatre moyens réflecteurs associés chacun respectivement à un capteur d'ondes électromagnétiques, lesdits moyens réflecteurs étant munis chacun respectivement d'une surface conique concave et étant disposés de telle sorte que les axes respectivement des quatre surfaces coniques soient parallèles et verticaux, trois surfaces coniques étant disposées dans le même plan moyen horizontal de manière que leurs axes respectifs forment en coupe horizontale un triangle et la quatrième surface conique étant disposée au- dessus des trois autres .
Un cône est une surface réglée dont la génératrice passe par un point fixe, le sommet.
Un cône concave est un cône dont la génératrice présente une courbure en direction de l'axe du cône.
Selon les variantes de l'invention, lesdites surfaces coniques sont engendrées par une génératrice sensiblement parabolique ou par une génératrice sensiblement en arc de cercle ou encore par une génératrice sensiblement elliptique.
Les trois surfaces coniques sont disposées de préférence dans le même plan moyen horizontal de manière que leurs axes respectifs forment en coupe horizontale un triangle équilatéral. Lesdits moyens réflecteurs présentent de préférence chacun une forme de cône concave qui comporte un sommet, lesdits sommets étant orientés vers lesdits capteurs d'ondes électromagnétiques.
Lesdits moyens réflecteurs sont de préférence disposés chacun dans un boîtier de protection. Les boîtiers de protection présentent chacun au moins une fenêtre au moins partiellement transparente sur au moins toute la hauteur d'au moins une partie desdites surfaces coniques.
Deux objectifs sur le même plan horizontal permettent la détermination de la position d'une cible sur ce plan. Le troisième n'est là que pour pallier à la présence d'angle mort pour les deux autres. Le quatrième objectif, disposé sur un plan horizontal différent des trois autres, permet une localisation en hauteur.
Avantageusement, la présente invention permet de réaliser un dispositif de visé compact, léger, maniable. Avantageusement également, les paramètres de visée du dispositif de visée selon l'invention peuvent être modifiés facilement. Avantageusement également, la présente invention permet de réduire les délais de calcul des positions et d'obtenir des données de visée extrêmement rapidement .
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées : la figure 1 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention ; la figure 2 illustre une vue de face du dispositif selon l'invention ; et la figure 3 illustre une vue de dessus du dispositif selon l'invention.
Le dispositif de visée (10) selon l'invention, illustré figures 1 et 2, est un dispositif permettant de déterminer la position d'une cible dans l'espace, du type comportant au moins un réflecteur (20) muni d'une surface (30), extérieure, au moins partiellement réfléchissante, associé à un capteur d'ondes électromagnétiques (40) .
Le dispositif de visée (10) selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte quatre moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) associés chacun respectivement à un capteur d'ondes électromagnétiques (40, 41, 42, 43) lesdits moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) étant munis chacun respectivement d'une surface (30, 31, 32, 33) conique, concave et étant disposés de telle sorte que les axes (A0 , Al, A2 , A3) respectivement des quatre surfaces (30, 31, 32, 33) coniques soient parallèles et verticaux, trois surfaces (31, 32, 33) coniques étant disposées dans le même plan moyen P horizontal de manière que leurs axes (Al, A2 , A3) respectifs forment en coupe horizontale un triangle et la quatrième surface (30) conique étant disposée au-dessus des trois autres.
Les trois surfaces (31, 32, 33) coniques sont disposées dans le même plan moyen P horizontal de préférence de manière que leurs axes (Al, A2 , A3) respectifs forment en coupe horizontale un triangle équilatéral .
L'emplacement de la quatrième surface (30) conique importe peu : elle peut être disposée de telle sorte que son axe (A0) soit inscrit dans le triangle formé par les axes (Al, A2 , A3) respectivement des trois surfaces (31, 32, 33) coniques, comme illustré figure 3.
Les moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) sont de préférence identiques et sont positionnés respectivement dans l'axe optique des capteurs d'ondes électromagnétiques (40, 41, 42, 43).
Selon les variantes de l'invention, les surfaces (30, 31, 32, 33) coniques sont engendrées par une génératrice sensiblement parabolique ou par une génératrice sensiblement en arc de cercle ou encore par une génératrice sensiblement elliptique, suivant les caractéristiques de détermination de position recherchées.
La section vue du bas de chaque surface est donc un cercle ou une ellipse. Grâce aux surfaces (30, 31, 32, 33) coniques et concaves, le point de départ de l'angle de vision de l'extrémité proximale de chaque moyen réflecteur est déporté vers son extrémité distale.
Ainsi, les surfaces (30, 31, 32, 33) coniques ne reflètent ni l'observateur, ni un capteur d'ondes électromagnétiques (40, 41, 42, 43) positionné à la place de ce dernier. Les capteurs d'ondes électromagnétiques (40, 41, 42, 43) sont alors en dehors des champs de vision (50, 51, 52, 53), comme illustré figure 2 et les surfaces (30,
31, 32, 33) coniques peuvent être placées dans un dispositif de protection situé également respectivement hors des champs de vision (50, 51, 52, 53).
Lesdits moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) présentent de préférence chacun une forme de cône qui comporte un sommet (60, 61, 62, 63), lesdits sommets (60, 61, 62, 63) étant orientés vers lesdits capteurs d'ondes électromagnétiques (40, 41, 42, 43), afin de minimiser les pertes de luminosité.
Lesdits moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) sont disposés chacun dans un boîtier de protection (70, 71, 72, 73) présentant chacun au moins une fenêtre (80, 81, 82, 83) au moins partiellement transparente sur au moins toute la hauteur d'au moins une partie desdites surfaces (30, 31,
32, 33) coniques.
Il est possible d'envisager qu'il n'y ait pas de surface réfléchissante ni de fenêtre dans les angles morts des moyens réflecteurs provoqués par la présence des autres moyens réflecteurs. Les champs de vision (50, 51, 52, 53) induits sont de 360° dans le plan horizontal et d'environ 90° dans le plan vertical .
Les valeurs des champs de vision sont essentiellement définies par la courbure des surfaces réfléchissantes et la position verticale de la quatrième surface réfléchissante par rapport aux trois premières.
Pour assurer que la position des surfaces les unes par rapport aux autres soient fixes, un support commun est de préférence en outre prévu à l'extrémité inférieure du dispositif.
Le dispositif permet donc de calculer extrêmement rapidement la position (trois coordonnées dans l'espace) d'une cible avec un traitement informatique adéquat, même lorsque la cible est très éloignée (plusieurs dizaines de mètres) .
Les coordonnées de la cible sont déterminées par triangulation.
Pour déterminer les coordonnées selon l'horizontale, deux moyens réflecteurs situés sur le même plan P associés respectivement chacun à un capteur suffisent. Les coordonnées verticales sont alors déterminées par la quatrième surface réfléchissante située dans un autre plan, mais dont l'axe est parallèle à l'axe des trois autres. Les données éventuellement fournies par la troisième surface réfléchissante située dans le plan P servent à confronter celles obtenues par les deux premières.
L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de visée (10) permettant de déterminer la position d'une cible dans l'espace, du type comportant au moins un réflecteur (20) muni d'une surface (30), extérieure, au moins partiellement réfléchissante, associé à un capteur d'ondes électromagnétiques (4), caractérisé en ce qu'il comporte quatre moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) associés chacun respectivement à un capteur d'ondes électromagnétiques (40, 41, 42, 43) lesdits moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) étant munis chacun respectivement d'une surface (30, 31, 32, 33) conique, concave et étant disposés de telle sorte que les axes (AO, Al, A2 , A3) respectivement des quatre surfaces (30, 31, 32, 33) soient parallèles et verticaux, trois surfaces (31, 32, 33) étant disposées dans le même plan moyen P horizontal de manière que leurs axes (Al, A2 , A3) respectifs forment en coupe horizontale un triangle et la quatrième surface (30) étant disposée au-dessus des trois autres.
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trois surfaces (31, 32, 33) coniques sont disposées dans le même plan moyen P horizontal de manière que leurs axes (Al, A2 , A3) respectifs forment en coupe horizontale un triangle équilatéral .
3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites surfaces (30, 31, 32, 33) coniques sont engendrées chacune par une génératrice sensiblement parabolique.
4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lesdites surfaces (30, 31, 32, 33) coniques sont engendrées chacune par une génératrice sensiblement en arc de cercle.
5. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites surfaces (30, 31, 32, 33) coniques sont engendrées chacune par une génératrice sensiblement elliptique.
6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) présentent chacun une forme de cône qui comporte un sommet ( 60 , 61, 62, 63 ) , lesdits sommets (60, 61, 62, 63) étant orientés vers lesdits capteurs d'ondes électromagnétiques (40, 41, 42, 43).
7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens réflecteurs (20, 21, 22, 23) sont disposés chacun dans un boîtier de protection (70, 71, 72, 73) présentant chacun au moins une fenêtre (80, 81, 82, 83) au moins partiellement transparente sur au moins toute la hauteur d'au moins une partie desdites surfaces (30, 31, 32, 33) coniques.
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