WO2012123648A1 - Système intégré de lutte contre des engins explosifs improvisés - Google Patents

Système intégré de lutte contre des engins explosifs improvisés Download PDF

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    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/887—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for detection of concealed objects, e.g. contraband or weapons
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    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/12—Means for clearing land minefields; Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/13—Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/136—Magnetic, electromagnetic, acoustic or radiation systems, e.g. ground penetrating radars or metal-detectors
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    • F41H13/0043—Directed energy weapons, i.e. devices that direct a beam of high energy content toward a target for incapacitating or destroying the target
    • F41H13/0068—Directed energy weapons, i.e. devices that direct a beam of high energy content toward a target for incapacitating or destroying the target the high-energy beam being of microwave type, e.g. for causing a heating effect in the target
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D5/00—Safety arrangements
    • F42D5/04—Rendering explosive charges harmless, e.g. destroying ammunition; Rendering detonation of explosive charges harmless

Definitions

  • the present invention relates to an integrated system for combating improvised explosive devices.
  • the present invention relates to a system for equipping a vehicle so as to confer a capability of fighting against improvised explosive devices (IED in English for "Improvised Explosive Device", or EEI in French for “Improvised Explosive Devices”) , in particular IED equipment deposited by terrorists in areas of armed forces intervention in theater of external operations.
  • IED improvised explosive devices
  • EEI French for "Improvised Explosive Devicesive Devices
  • An improvised explosive device is a device that is positioned or manufactured in an improvised manner that includes explosive, incendiary or toxic chemical components. It is designed to destroy, disable, slow down and / or distract. It can incorporate elements from military arsenals (eg a grenade), but most often it is composed of an assembly of non-military parts.
  • An improvised explosive device often includes an explosive charge, a priming charge, a detonator, and either a mechanical or electronic firing system. There are many types of improvised explosive devices, often assembled from heterogeneous elements.
  • Improvised explosive devices intended to reduce the mobility of troops are most often placed on the side of a road, in a band of less than 10 meters, or placed or buried at shallow depths on a road or track, borrowed by military vehicles.
  • An integrated system for the control of IED equipment must have the following characteristics in particular:
  • Document US-2009/0182525 discloses a system for detecting, locating, and destroying improvised explosive devices.
  • This system whose external elements can be mounted on a platform, is arranged under a helicopter to monitor a land area located at the front of the helicopter.
  • the detection system includes means for illuminating the area monitored by microwaves and for analyzing the returned signals. In the event of detection of returned signals, it is necessary to analyze the spectrum of these returned signals to verify the presence of improvised explosive devices. And in case of proven presence of such a machine, it is necessary to determine exactly the orientation of the antennas used to transmit and receive the signal, in order to locate the machine.
  • the present invention aims to overcome the aforementioned drawbacks. It concerns an integrated system for combating gear improvised explosives, provided with electronic components, said system comprising means for remote detection of electronic components, provided with at least one transmitting antenna and a receiving antenna, as well as improvised explosive device neutralization means .
  • said system further comprises:
  • an orientable block in which at least:
  • the transmit and receive antennas of said detection means which are directed to illuminate the same area of the space, essentially of the ground;
  • a detection confirmation camera which is directed towards the zone illuminated by said transmitting and receiving antennas so as to be able to form at least one image of this zone;
  • the confirmation of a detection can be implemented easily and simply with the aid of a confirmation camera, as specified below.
  • the confirmation camera is directed towards the area illuminated by said transmitting and receiving antennas and forms an image of this area, it is not necessary to make any orientation calculations and pointing adjustments of the camera to achieve confirmation, which can be implemented quickly.
  • the confirmation camera is preferably directed towards the center of the area illuminated by said transmitting and receiving antennas.
  • said system further comprises means for displaying, on a display screen, the images generated by said detection confirmation camera, and means for manually adjusting the scale of the display. performed on said display screen (for changing the zoom of the displayed images).
  • said display screen and said adjustment means are offset relative to said steerable block, preferably being installed inside a vehicle, equipped with said system.
  • said means for controlling the orientation of said steerable block cause a displacement of said steerable block so as to obtain a scan at a constant scanning speed.
  • said detection means are formed so as to detect non-linear junctions of electronic components.
  • said detection means comprise:
  • a signal transmitter capable of emitting at least one pulsed signal
  • said transmitting antenna which is connected to said signal transmitter
  • a signal receiver capable of receiving at least pulsed signals returned by improvised explosive devices, provided with electronic components
  • said receiving antenna which is connected to said signal receiver
  • control and signal processing unit which is connected to said signal transmitter and to said signal receiver.
  • said transmitting antenna and said receiving antenna can be mounted on said orientable block:
  • At least firing direction means (barrel, antenna) of said neutralization means are arranged on said steerable block, being directed (at least in a rest position) to the area illuminated by said antennas. transmission and reception, which simplifies the system which comprises a single steerable block and unique control means of the orientation of said block.
  • said neutralization means comprise: a disruptor-type barrel; or
  • a microwave generator coupled to an orientable antenna.
  • said detection means further comprise means for adjusting the fundamental frequency of the signal, in order to choose a fundamental frequency whose exact harmonic is not present in the environment of use.
  • the present invention also relates to a mobile machine comprising means for combating improvised explosive devices.
  • said mobile machine is remarkable in that said means of control include the integrated system for combating improvised explosive devices, specified above.
  • said mobile machine is a land vehicle (that is to say, rolling on the ground).
  • said block of the integrated system is mounted on the roof of said land vehicle and is arranged and controlled so as to perform a ground sweep in front of said land vehicle.
  • said mobile machine comprises means for transmitting an alert signal when the current speed of said land vehicle exceeds a reference speed depending on the scanning speed of said detection means. This makes it possible to ensure effective detection by providing a reference speed which avoids the presence of non-scanned zones at the front of the land vehicle. It is also possible to provide an alarm warning an operator if the speed is exceeded.
  • said mobile machine is a helicopter
  • the block of said integrated system is mounted under said helicopter, and it is arranged and controlled to perform a sweeping of the ground, during a flight (at low altitude ) of the helicopter.
  • Figure 1 is a block diagram of a system according to the invention.
  • Figure 2 shows schematically an orientable block of a system according to the invention.
  • Figure 3 shows schematically a carrier vehicle of a system according to the invention.
  • the system 1 according to the invention and schematically represented in FIG. 1 is an integrated system for combating improvised explosive devices (named IEDs in English for the “Improvised Explosive Device”, and EEI in French for “Improvised Explosive Devices”), equipped with electronic components.
  • IEDs in English for the "Improvised Explosive Device”
  • EEI in French for “Improvised Explosive Devices”
  • Said system 1 is intended more particularly, although not exclusively, to fight against IEDs deposited by terrorists in areas of intervention of armed forces in the theater of external operations, and in particular IEDs placed on the side aisles. a road or IEDs placed or buried at shallow depths on a road or runway taken by military vehicles.
  • said system 1 comprises means 2 for remote detection of electronic components, provided with a transmitting antenna 3 and a receiving antenna 4, as well as means 5 for the neutralization of improvised explosive devices.
  • said system 1 further comprises, as represented in FIG. 2:
  • a block 6 which is orientable in site and deposit, and in which are mounted at least:
  • the transmit and receive antennas 3 and 4 of said detection means 2 which are directed to illuminate the same zone Z1, Z2 of the ground (FIG. 3);
  • a detection confirmation video camera 7 which is directed towards the zone Z1, Z2 illuminated by said transmitting and receiving antennas
  • the confirmation of a detection can be performed easily and simply with the aid of the confirmation camera 7, as specified below.
  • this detection confirmation camera 7 is directed towards the zone Z1, Z2 illuminated by said transmitting and receiving antennas 3 and 4 and forming an image of this zone Z1, Z2, it is not necessary to make orientation calculations and important pointing settings of the camera 7 to achieve the confirmation, which can be implemented quickly.
  • the image formed by the camera 7 makes it possible to precisely locate a detected EEI machine.
  • said detection confirmation camera 7 is preferably directed towards the center of the zone Z1, Z2 illuminated by said transmitting and receiving antennas 3 and 4.
  • Said transmitting and receiving antennas 3 and 4 and said detection confirmation camera 7 are preferably fixed (in the same orientation) in the block 6. It is also possible to provide means for individually adjusting their respective pointing directions.
  • said system 1 further comprises a man / machine interface 9 which notably comprises a display screen 10 and adjustment means 11.
  • This man / machine interface 9 can in particular display, on the display screen 10, the images generated by said detection confirmation camera 7, and it comprises means (making for example part of the means 11) enabling an operator to adjust manually the scale of the display made on said display screen 10 (in order to change the zoom of the displayed images).
  • Said human / machine interface 9 of the system 1 is offset relative to said steerable block 6, preferably being installed inside a vehicle 12, equipped with said system 1.
  • said detection means 2 are formed in such a way as to detect non-linear junctions of electronic components, which considerably reduces the probability of false alarms. Indeed, a threat analysis has revealed that a large majority of IEDs placed on the roads 13 or their aisles 14 integrate more or less important electronic circuits, either for their arming or for their remote triggering ( or by a sensor built into the EEI machine). However, in the planned engagement zones of the system 1, the electronic compounds are little present on the roads 13 and the aisles 14, so that in case of detection of an electronic component, the probability that it will make part of an EEI gear is high.
  • Said detection means 2 represent a pulsed active NLJD ("Non-Linear Junction Detector") system and are intended to detect non-linear junctions, by making it possible to detect the harmonics returned by nonlinear junctions present in any semi-linear junction. -conductor like diodes or transistors.
  • said detection means 2 comprise:
  • a signal transmitter 16 capable of emitting at least one pulsed signal with a given fundamental frequency
  • said transmitting antenna 3 which is connected to said signal transmitter 16;
  • a signal receiver 17 capable of receiving at least pulsed signals returned by electronic components, including improvised explosive devices;
  • said receiving antenna 4 which is connected to said signal receiver 17;
  • this detection of electronic components also has the advantage of allowing a detection distance of several tens of meters, which can be expected from a pulsed active system to detect the signal reflected by the PN junction of some components present on the electronic boards. Indeed the answer of the junction is perfectly predictable:
  • a PN junction between two semiconductors reflects the incident signal exactly at the frequency of the second harmonic of the signal initially transmitted by the transmitting antenna 3;
  • a junction between two conductive metals reflects the incident signal on the third harmonic of the initially transmitted signal.
  • the detection of an electronic component comprising a semiconductor junction is effective as soon as the receiver 17 transmits to the signal processing unit 18 a signal whose signal / background noise ratio is greater than a predetermined threshold, typically 20 dB. .
  • the fundamental frequency emitted by pulses by the transmitting antenna 3 is chosen so that its exact harmonic is not present in the environment of use.
  • the detection means 2 furthermore comprise means for adjusting the fundamental frequency of the signal, which are, for example, part of the means 11.
  • said detection means 2 can detect components at a distance sufficient for the safety of the wearer, the latter have the following characteristics:
  • the transmit and receive antennas 3 and 4 are designed to be as directive as possible and not to be the source of the generation of harmonics disruptive to the operation of the detector.
  • said transmitting antenna 3 and said receiving antenna 4 are mounted on said orientable block 6:
  • the front-mounted receiving antenna may not scan, but have a wider lobe. In this case, only the transmitting antenna performs a scan, which reduces the parasitic noise induced by the carrier vehicle in the receiving antenna.
  • said system 1 also comprises means 5 intended to neutralize (that is to say, destroy or disable), any previously detected and localized IED machine.
  • At least firing direction means (gun, antenna) of said neutralization means 5 are also arranged on the steerable block 6. These means are preferably directed towards the area illuminated by said transmitting and receiving antennas 3 and 4, which facilitates the neutralization.
  • said neutralization means 5 comprise guns 20 disruptor type.
  • such a gun is of the type used in manual pointing by the parcel intervention groups. It presents, for example, a caliber of 40 mm, and it fires projectiles of soft material, which crash at the impact on the structure of the machine EEI and transmit to it all the kinetic energy.
  • the shock is of a level that dismantles the components of the EEI machine (electronic cards, batteries, wires and igniters), and the EEI machine is then neutralized without having worked. However, even if the EEI machine is activated by the shock, the explosion takes place at a great distance from the carrier vehicle 12 of the system 1, which is not damaged.
  • said neutralization means 5 comprise a high power microwave generator, coupled to an antenna, mechanically scalable or controllable (of the phase scan type). This high-power microwave generator makes it possible to remotely destroy the electronics of the detected EEI machine.
  • the means 2 for the remote detection of electronic components sweep the ground in front of said vehicle 12, illuminating an area of the space (between Z1 and Z2) in the to remotely detect electronic components that may be part of IEDs;
  • the image of the zone illuminated at the moment of detection is displayed on the display screen 10 in the cabin of the vehicle 12, by means of the video camera 7 which is integral with the movement of the two transmitting and receiving antennas 3 and 4;
  • the vehicle 12 stops then, and once the vehicle stopped, the operator zooms the camera 7 on the area concerned and the driver live to visually examine the origin of the alarm before deciding whether to treat the object at the origin of this alarm;
  • a system 1 according to the invention notably has the following characteristics: a range of several tens of meters, to ensure the safety of the wearer vis-à-vis the radius of efficiency of the loads which is increasingly high;
  • the system 1 according to the invention for combating improvised explosive devices is mounted on a mobile machine.
  • said mobile machine is a land vehicle 12 (that is to say rolling on the ground).
  • the block 6 of said system 1 which is orientable in site and bearing, is mounted on the roof of said land vehicle 12.
  • the two antennas 3 and 4 are oriented according to a negative site and said block 6 is arranged and controlled so as to generate a scan of the ground a few tens of meters in front of said land vehicle 12.
  • the scanning speed of the detection means 2 and the speed of the vehicle 12 are chosen so that the scan of the sector scanned at the front of the vehicle 12 prevents the appearance of non-scanned areas between two successive sweeps.
  • the system 1 scans the area at the front of the vehicle 12 at a constant angular speed, on which the maximum speed of progression of said vehicle 12 is slaved.
  • An alarm can also be provided to warn an operator when exceeding this maximum speed.
  • the block 6 of said system 1 is mounted under the belly of a helicopter and is arranged and controlled so as to perform a sweep of the ground, under and in front of the helicopter, during a low-level flight of the latter, especially during a route monitoring mission.

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Abstract

Le système (1) comporte un bloc orientable (6), dans lequel sont montés au moins des antennes d'émission et de réception (3, 4) de moyens de détection (2) d'engins explosifs improvisés, qui sont dirigées de manière à illuminer au moins une même zone de l'espace, et une caméra de confirmation de détection (7) qui est dirigée vers la zone illuminée par ces antennes d'émission et de réception (3, 4) de manière à pouvoir former une image de cette zone, ainsi que des moyens (8) de commande de l'orientation dudit bloc orientable (6), qui engendrent un déplacement dudit bloc (6) de manière à générer un balayage d'une partie de l'espace par lesdits moyens de détection (2).

Description

Système intégré de lutte contre des engins explosifs improvisés.
La présente invention concerne un système intégré de lutte contre des engins explosifs improvisés.
Plus particulièrement, la présente invention concerne un système destiné à équiper un véhicule de manière à lui conférer une capacité de lutte contre des engins explosifs improvisés (IED en anglais pour « Improvised Explosive Device », ou EEI en français pour « Engins Explosifs Improvisés »), en particulier des engins EEI déposés par des terroristes dans des zones d'interventions de forces armées en théâtre d'opérations extérieures.
Un engin explosif improvisé est un engin positionné ou fabriqué de manière improvisée, qui comprend des composants chimiques explosifs, incendiaires ou toxiques. Il est conçu pour détruire, handicaper, ralentir et/ou distraire. Il peut incorporer des éléments provenant d'arsenaux militaires (par exemple une grenade), mais le plus souvent il est composé d'un assemblage de pièces non militaires. Un engin explosif improvisé comprend souvent une charge explosive, une charge d'amorçage, un détonateur et un système soit mécanique, soit électronique de mise à feu. Il existe de nombreux types d'engins explosifs improvisés, souvent assemblés à partir d'éléments hétéroclites.
Les engins explosifs improvisés destinés à réduire la mobilité des troupes sont le plus souvent posés sur les bas-côtés d'une route, dans une bande de moins de dix mètres, ou bien posés ou enfouis à faible profondeur sur une route ou une piste, empruntée par des véhicules militaires.
Ces engins sont déclenchés par une commande à distance de type radio, mais ils peuvent également comporter des capteurs susceptibles d'activer automatiquement la charge au passage de la cible, souvent après une commande d'armement hertzienne. Un système intégré de lutte contre des engins EEI doit présenter notamment les caractéristiques suivantes :
- une portée qui doit être de plusieurs dizaines de mètres, pour assurer la sécurité du porteur vis-à-vis du rayon d'efficacité des charges qui est de plus en plus élevé ;
- une fiabilité de détection ; et
- une fiabilité élevée de destruction avec effet observable à distance.
Par le document US-2009/0182525, on connaît un système de détection, de localisation, et de destruction d'engins explosifs improvisés. Ce système, dont les éléments externes peuvent être montés sur une plateforme, est agencé sous un hélicoptère afin de surveiller une zone terrestre située à l'avant de l'hélicoptère. Le système de détection comprend des moyens pour illuminer la zone surveillée par des micro-ondes et pour analyser les signaux renvoyés. En cas de détection de signaux renvoyés, il est nécessaire d'analyser le spectre de ces signaux renvoyés pour vérifier la présence d'engins explosifs improvisés. Et en cas de présence avérée d'un tel engin, il est nécessaire de déterminer exactement l'orientation des antennes utilisées pour émettre et recevoir le signal, afin de pouvoir localiser l'engin.
Ces opérations de détection, de vérification et de localisation d'engins explosifs improvisés sont relativement compliquées, et il est nécessaire de mette en œuvre des calculs pour confirmer une détection.
Par ailleurs, on connaît :
- par le document US-4 053 891 , un système de détection et de localisation d'objet utilisant un détecteur de non-linéarités caractéristiques d'objets particuliers ;
- par le document US-2010/0289686, une méthode de perturbation ou de destruction d'un émetteur ou d'un récepteur d'un engin explosif improvisé ; et
- par le document US-7 864 107, un système de détection et de localisation d'un engin explosif improvisé.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités. Elle concerne un système intégré de lutte contre des engins explosifs improvisés, pourvus de composants électroniques, ledit système comportant des moyens de détection à distance de composants électroniques, munis au moins d'une antenne d'émission et d'une antenne de réception, ainsi que des moyens de neutralisation d'engins explosifs improvisés.
A cet effet, selon l'invention, ledit système comporte de plus :
- un bloc orientable, dans lequel sont montés au moins :
• les antennes d'émission et de réception desdits moyens de détection, qui sont dirigées de manière à illuminer une même zone de l'espace, essentiellement du sol ; et
• une caméra de confirmation de détection qui est dirigée vers la zone illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception de manière à pouvoir former au moins une image de cette zone ; et
- des moyens de commande de l'orientation dudit bloc orientable, qui engendrent un déplacement dudit bloc orientable de manière à générer un balayage d'une partie de l'espace par lesdits moyens de détection.
Ainsi, grâce à l'invention, la confirmation d'une détection peut être mise en œuvre facilement et simplement à l'aide d'une caméra de confirmation, comme précisé ci-dessous.
De plus, comme la caméra de confirmation est dirigée vers la zone illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception et forme une image de cette zone, il n'est pas nécessaire de faire des calculs d'orientation et des réglages de pointage de la caméra pour réaliser la confirmation, qui peut donc être mise en œuvre de façon rapide. Pour augmenter la rapidité et la précision de la détection, la caméra de confirmation est dirigée, de préférence, vers le centre de la zone illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception.
Dans un mode de réalisation préféré, ledit système comporte, de plus, des moyens pour afficher, sur un écran de visualisation, les images engendrées par ladite caméra de confirmation de détection, et des moyens de réglage manuel de l'échelle de l'affichage réalisé sur ledit écran de visualisation (permettant de modifier le zoom des images affichées). Ledit écran de visualisation et lesdits moyens de réglage sont déportés par rapport audit bloc orientable, en étant de préférence installés à l'intérieur d'un véhicule, équipé dudit système.
Avantageusement, lesdits moyens de commande de l'orientation dudit bloc orientable, engendrent un déplacement dudit bloc orientable de manière à obtenir un balayage à une vitesse de balayage constante.
Par ailleurs, avantageusement, lesdits moyens de détection sont formés de manière à détecter des jonctions non linéaires de composants électroniques. Dans un mode de réalisation préféré, lesdits moyens de détection comprennent :
- un émetteur de signal susceptible d'émettre au moins un signal puisé ;
- ladite antenne d'émission qui est reliée audit émetteur de signal ;
- un récepteur de signal susceptible de recevoir au moins des signaux puisés renvoyés par des engins explosifs improvisés, pourvus de composants électroniques ;
- ladite antenne de réception qui est reliée audit récepteur de signal ; et
- une unité de commande et de traitement de signaux, qui est reliée audit émetteur de signal et audit récepteur de signal.
En outre, ladite antenne d'émission et ladite antenne de réception peuvent être montées sur ledit bloc orientable :
- soit côte à côte ;
- soit en tandem, ce qui permet de réduire le bruit parasite induit par le véhicule porteur dans l'antenne de réception, comme précisé ci-dessous.
Par ailleurs, avantageusement, au moins des moyens de direction de tir (canon, antenne) desdits moyens de neutralisation sont agencés sur ledit bloc orientable, en étant dirigés (au moins dans une position de repos) vers la zone illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception, ce qui permet de simplifier le système qui comporte un seul bloc orientable et des moyens de commande uniques de l'orientation dudit bloc.
En outre, avantageusement, lesdits moyens de neutralisation comprennent : - un canon de type disrupteur ; ou
- un générateur de micro-ondes couplé à une antenne orientable.
Par ailleurs, avantageusement, lesdits moyens de détection comportent, de plus, des moyens de réglage de la fréquence fondamentale du signal, pour choisir une fréquence fondamentale, dont l'harmonique exacte n'est pas présente dans l'environnement d'utilisation.
La présente invention concerne également un engin mobile comportant des moyens de lutte contre des engins explosifs improvisés.
Selon l'invention, ledit engin mobile est remarquable en ce que lesdits moyens de lutte comprennent le système intégré de lutte contre des engins explosifs improvisés, précisé ci-dessus.
Dans un premier mode de réalisation (préféré), ledit engin mobile est un véhicule terrestre (c'est-à-dire roulant sur le sol). Dans ce cas, de préférence, ledit bloc du système intégré est monté sur le toit dudit véhicule terrestre et est agencé et commandé de manière à réaliser un balayage du sol à l'avant dudit véhicule terrestre.
En outre, avantageusement, ledit engin mobile comporte des moyens pour émettre un signal d'alerte lorsque la vitesse courante dudit véhicule terrestre dépasse une vitesse de référence dépendant de la vitesse de balayage desdits moyens de détection. Ceci permet d'assurer une détection efficace en prévoyant une vitesse de référence qui évite la présence de zones non balayées à l'avant du véhicule terrestre. On peut, également, prévoir une alarme avertissant un opérateur en cas de dépassement de la vitesse.
Dans un second mode de réalisation, ledit engin mobile est un hélicoptère, et le bloc dudit système intégré est monté sous ledit hélicoptère, et il est agencé et commandé de manière à réaliser un balayage du sol, lors d'un vol (à basse altitude) de l'hélicoptère.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est le schéma synoptique d'un système conforme à l'invention.
La figure 2 montre schématiquement un bloc orientable d'un système conforme à l'invention.
La figure 3 montre schématiquement un véhicule porteur d'un système conforme à l'invention.
Le système 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur la figure 1 est un système intégré de lutte contre des engins explosifs improvisés (nommés IED en anglais pour « Improvised Explosive Device », et EEI en français pour « Engins Explosifs Improvisés »), pourvus de composants électroniques.
Ledit système 1 est destiné plus particulièrement, bien que non exclusivement, à lutter contre des engins EEI déposés par des terroristes dans des zones d'interventions de forces armées en théâtre d'opérations extérieures, et notamment des engins EEI posés sur les bas-côtés d'une route ou des engins EEI posés ou enfouis à faible profondeur sur une route ou une piste, empruntée par des véhicules militaires.
Pour ce faire, ledit système 1 comporte des moyens 2 de détection à distance de composants électroniques, munis d'une antenne d'émission 3 et d'une antenne de réception 4, ainsi que des moyens 5 de neutralisation d'engins explosifs improvisés.
Selon l'invention, ledit système 1 comporte de plus, comme représenté sur la figure 2 :
- un bloc 6 qui est orientable en site et gisement, et dans lequel sont montés au moins :
• les antennes d'émission et de réception 3 et 4 desdits moyens de détection 2, qui sont dirigées de manière à illuminer une même zone Z1 , Z2 du sol (figure 3) ; et
• une caméra vidéo 7 de confirmation de détection qui est dirigée vers la zone Z1 , Z2 illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception
3 et 4 de manière à pouvoir former une image de cette zone Z1 , Z2 ; et - des moyens 8 de commande de l'orientation dudit bloc orientable 6, qui engendrent un déplacement dudit bloc orientable 6 de manière à générer un balayage d'une partie du sol par lesdits moyens de détection 2. Ce balayage qui est mis en œuvre entre deux positions extrêmes illustrées par les zones Z1 et Z2 est mis en évidence par une double flèche B sur la figure 3.
Ainsi, grâce à l'invention, la confirmation d'une détection peut être réalisée facilement et simplement à l'aide de la caméra de confirmation 7, comme précisé ci-dessous.
De plus, comme cette caméra 7 de confirmation de détection est dirigée vers la zone Z1 , Z2 illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception 3 et 4 et forme une image de cette zone Z1 , Z2, il n'est pas nécessaire de faire des calculs d'orientation et des réglages importants de pointage de la caméra 7 pour réaliser la confirmation, qui peut donc être mise en oeuvre de façon rapide. De plus, l'image formée par la caméra 7 permet de localiser précisément un engin EEI détecté.
Pour augmenter la rapidité et la précision, ladite caméra 7 de confirmation de détection est dirigée, de préférence, vers le centre de la zone Z1 , Z2 illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception 3 et 4.
Lesdites antennes d'émission et de réception 3 et 4 et ladite caméra 7 de confirmation de détection sont de préférence fixées (selon la même orientation) dans le bloc 6. On peut également prévoir des moyens pour régler individuellement leurs directions de pointage respectives.
Dans un mode de réalisation préféré, ledit système 1 comporte, de plus, une interface homme/machine 9 qui comprend notamment un écran de visualisation 10 et des moyens 11 de réglage.
Cette interface homme/machine 9 peut notamment afficher, sur l'écran de visualisation 10, les images engendrées par ladite caméra 7 de confirmation de détection, et elle comporte des moyens (faisant par exemple partie des moyens 11) permettant à un opérateur de régler manuellement l'échelle de l'affichage réalisé sur ledit écran de visualisation 10 (dans le but de modifier le zoom des images affichées). Ladite interface homme/machine 9 du système 1 est déportée par rapport audit bloc orientable 6, en étant de préférence installée à l'intérieur d'un véhicule 12, équipé dudit système 1.
Par ailleurs, lesdits moyens de détection 2 sont formés de manière à détecter des jonctions non linéaires de composants électroniques, ce qui réduit considérablement la probabilité de fausses alarmes. En effet, une analyse des menaces a révélée qu'une grande majorité d'engins EEI posés sur les routes 13 ou leurs bas-côtés 14 intègrent des circuits électroniques plus ou moins importants, soit pour leur armement, soit pour leur déclenchement à distance (ou par un capteur intégré à l'engin EEI). Or, dans les zones d'engagement prévus du système 1 , les composés électroniques sont peu présents sur les routes 13 et les bas-côtés 14, de sorte qu'en cas de détection d'un composant électronique, la probabilité qu'il fasse partie d'un engin EEI est élevée.
Lesdits moyens de détection 2 représentent un système actif puisé de type NLJD (« Non-Linear Junction Detector » en anglais) et sont destinés à détecter des jonctions non linéaires, en permettant de détecter les harmoniques renvoyées par des jonctions non linéaires présentes dans tout semi-conducteur comme les diodes ou les transistors.
Dans un mode de réalisation préféré, lesdits moyens de détection 2 comprennent :
- un émetteur de signal 16 susceptible d'émettre au moins un signal puisé avec une fréquence fondamentale donnée ;
- ladite antenne d'émission 3 qui est reliée audit émetteur de signal 16;
- un récepteur de signal 17 susceptible de recevoir au moins des signaux puisés renvoyés par des composants électroniques, notamment d'engins explosifs improvisés ;
- ladite antenne de réception 4 qui est reliée audit récepteur de signal 17 ; et
- une unité 18 de commande et de traitement de signaux, qui est reliée audit émetteur de signal 16 et audit récepteur de signal 17. En plus d'un taux de fausses alarmes réduit, cette détection de composants électroniques présente également l'avantage d'autoriser une distance de détection de plusieurs dizaines de mètres, que l'on peut attendre d'un système actif puisé permettant de détecter le signal réfléchi par la jonction PN de certains composants présents sur les cartes électroniques. En effet la réponse de la jonction est parfaitement prédictible :
- une jonction PN entre deux semi-conducteurs réfléchit le signal incident exactement à la fréquence de la seconde harmonique du signal initialement émis par l'antenne d'émission 3 ; et
- une jonction entre deux métaux conducteurs réfléchit le signal incident sur la troisième harmonique du signal initialement émis.
La détection d'un composant électronique comportant une jonction de semi-conducteur est effective dès que le récepteur 17 transmet à l'unité 18 de traitement de signaux un signal dont le rapport signal/bruit de fond est supérieur à un seuil prédéterminé, typiquement 20db.
La fréquence fondamentale émise par impulsions par l'antenne d'émission 3 est choisie de sorte que son harmonique exacte ne soit pas présente dans l'environnement d'utilisation. Pour remplir cette exigence opérationnelle, lès moyens de détection 2 comportent, de plus, des moyens de réglage de la fréquence fondamentale du signal, qui font par exemple partie des moyens 11.
En particulier, pour que lesdits moyens de détection 2 puissent détecter des composants à une distance suffisante pour la sécurité du porteur, ces derniers présentent les caractéristiques suivantes :
- une puissance d'émission élevée, de l'ordre de 1kW ;
- une conception d'électronique d'émission et de réception à très faible niveau de bruit ; et
- un couple d'antennes d'émission et de réception 3 et 4 à très hautes sensibilités et très directives. Les antennes d'émission et de réception 3 et 4 sont conçues pour être le plus directives possibles et ne pas être à l'origine de la génération d'harmoniques perturbateurs du fonctionnement du détecteur.
En outre, ladite antenne d'émission 3 et ladite antenne de réception 4 sont montées sur ledit bloc orientable 6 :
- soit côte à côte, comme représenté sur la figure 2 ;
- soit en tandem, c'est-à-dire l'une derrière l'autre (à distance suffisante l'une de l'autre).
Dans un montage en tandem (non représenté), l'antenne de réception qui est montée à l'avant peut ne pas réaliser de balayage, mais présenter un lobe plus large. Dans ce cas, seule l'antenne d'émission réalise un balayage, ce qui permet de réduire le bruit parasite induit par le véhicule porteur dans l'antenne de réception.
Comme indiqué ci-dessus, ledit système 1 comporte également des moyens 5 destinés à neutraliser (c'est-à-dire à détruire ou à mettre hors d'état de fonctionnement), tout engin EEI préalablement détecté et localisé. Au moins des moyens de direction de tir (canon, antenne) desdits moyens de neutralisation 5 sont également agencés sur le bloc orientable 6. Ces moyens sont, de préférence, dirigés vers la zone illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception 3 et 4, ce qui facilite la neutralisation. De façon alternative ou en complément, on peut prévoir des moyens propres pour réaliser un pointage très précis des moyens de neutralisation 5.
Dans un mode de réalisation particulier, lesdits moyens de neutralisation 5 comprennent des canons 20 de type disrupteur.
De préférence, un tel canon est du type de ceux utilisés en pointage manuel par les groupes d'intervention sur les colis piégés. Il présente, par exemple, un calibre de 40 mm, et il tire des projectiles en matière molle, qui s'écrasent à l'impact sur la structure de l'engin EEI et lui transmettent la totalité de l'énergie cinétique. Le choc est d'un niveau tel qu'il démantèle les composants de l'engin EEI (cartes électroniques, batteries, fils et allumeurs), et l'engin EEI est alors neutralisé sans avoir fonctionné. Toutefois, même si l'engin EEI est activé par le choc, l'explosion a lieu à grande distance du véhicule 12 porteur du système 1 , qui ne subit pas de dommages.
Dans un autre mode de réalisation (non représenté), lesdits moyens de neutralisation 5 comportent un générateur de micro-ondes de forte puissance, couplé à une antenne, mécaniquement pointable ou pilotable (du type à balayage de phase). Ce générateur de micro-ondes de forte puissance permet de détruire à distance l'électronique de l'engin EEI détecté.
Le fonctionnement du système 1 conforme à l'invention qui est représenté schématiquement sur la figure 1 , est le suivant :
- lors du déplacement du véhicule 12 porteur du système 1 , les moyens 2 de détection à distance de composants électroniques, balaient le sol à l'avant dudit véhicule 12, en illuminant une zone de l'espace (entre Z1 et Z2) dans le but de détecter à distance des composants électroniques, pouvant faire partie d'engins EEI ;
- lors d'une détection (signalée de préférence par une alarme, visuelle et/ou sonore), l'image de la zone illuminée au moment de la détection s'affiche sur l'écran de visualisation 10 dans la cabine du véhicule 12, au moyen de la caméra 7 vidéo qui est solidaire du mouvement des deux antennes d'émission et de réception 3 et 4 ;
- le véhicule 12 stoppe alors, et une fois le véhicule arrêté, l'opérateur zoome la caméra 7 sur la zone concernée et la pilote en direct pour examiner visuellement l'origine de l'alarme avant de décider de traiter ou non l'objet à l'origine de cette alarme ;
- si la présence d'un engin EEI est avérée ou suspectée, il est neutralisé par un opérateur à l'aide des moyens de neutralisation 5.
Les technologies utilisées pour mettre en œuvre les fonctions précitées présentent, de préférence, des performances homogènes en termes de portée.
Un système 1 conforme à l'invention présente notamment les caractéristiques suivantes : - une portée de plusieurs dizaines de mètres, permettant d'assurer la sécurité du porteur vis-à-vis du rayon d'efficacité des charges qui est de plus en plus élevé ;
- une fiabilité de détection avec une faible probabilité de fausses alarmes ; et - une fiabilité élevée de destruction avec effet observable à distance.
Comme indiqué ci-dessus, le système 1 conforme à l'invention de lutte contre des engins explosifs improvisés est monté sur un engin mobile.
Dans un premier mode de réalisation préféré, représenté schématiquement sur la figure 3, ledit engin mobile est un véhicule terrestre 12 (c'est-à-dire roulant sur le sol). Dans ce cas, de préférence, lebloc 6 dudit système 1 , qui est orientable en site et gisement, est monté sur le toit dudit véhicule terrestre 12.
En outre, les deux antennes 3 et 4 sont orientées selon un site négatif et ledit bloc 6 est agencé et commandé de manière à engendrer un balayage du sol quelques dizaines de mètres à l'avant dudit véhicule terrestre 12.
Pour assurer une détection efficace, il est nécessaire que la vitesse de balayage des moyens de détection 2 et la vitesse du véhicule 12 soient choisies pour que le balayage du secteur balayé à l'avant du véhicule 12 empêche l'apparition de zones non scannées entre deux balayages successifs.
De préférence, le système 1 balaie la zone à l'avant du véhicule 12 à une vitesse angulaire constante, sur laquelle la vitesse maximale de progression dudit véhicule 12 est asservie. On peut également prévoir une alarme pour avertir un opérateur lors du dépassement de cette vitesse maximale.
Par ailleurs, dans un second mode de réalisation (non représenté), le bloc 6 dudit système 1 est monté sous le ventre d'un hélicoptère et est agencé et commandé de manière à réaliser un balayage du sol, sous et à l'avant de l'hélicoptère, lors d'un vol à basse altitude de ce dernier, notamment lors d'une mission de surveillance d'itinéraire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système intégré de lutte contre des engins explosifs improvisés, pourvus de composants électroniques, ledit système (1) comportant :
- des moyens (2) de détection à distance de composants électroniques, munis au moins d'une antenne d'émission (3) et d'une antenne de réception (4) et formés de manière à détecter des jonctions non linéaires de composants électroniques ;
- un bloc orientable (6), dans lequel sont montés au moins les antennes d'émission et de réception (3, 4) desdits moyens de détection (2), qui sont dirigées de manière à illuminer au moins une même zone (Z1 , Z2) de l'espace ;
- des moyens (8) de commande de l'orientation dudit bloc orientable (6), qui engendrent un déplacement dudit bloc orientable (6) de manière à générer un balayage d'une partie de l'espace par lesdits moyens de détection (2) ; et
- des moyens (5) de neutralisation d'engins explosifs improvisés,
caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, une caméra de confirmation de détection (7) qui est montée dans le ledit bloc orientable (6) et qui est dirigée vers la zone (Z1 , Z2) illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception (3, 4) de manière à pouvoir former une image de cette zone (Z1 , 72).
2. Système selon la revendication 1 ,
caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, des moyens (9) pour afficher, sur un écran de visualisation (10), les images engendrées par ladite caméra de confirmation de détection (7), et des moyens (11) de réglage manuel de l'échelle de l'affichage réalisé sur ledit écran de visualisation (10), ledit écran de visualisation (10) et lesdits moyens de réglage (1 1) étant déportés par rapport audit bloc orientable (6).
3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite caméra de confirmation de détection (7) est dirigée vers le centre de la zone (Z1 , Z2) illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception (3, 4).
4. Système selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que lesdits moyens (8) de commande de l'orientation dudit bloc orientable (6), engendrent un déplacement dudit bloc orientable (6) de manière à obtenir un balayage à une vitesse de balayage constante.
5. Système selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que ladite antenne d'émission (3) et ladite antenne de réception (4) sont montées côte à côte sur ledit bloc orientable (6).
6. Système selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que ladite antenne d'émission (3) et ladite antenne de réception (4) sont montés en tandem sur ledit bloc orientable.
7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites antennes d'émission et de réception (3, 4) et ladite caméra de confirmation de détection (7) sont fixées dans ledit bloc orientable (6).
8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (2) comprennent :
- un émetteur de signal (16) susceptible d'émettre au moins un signal puisé;
- ladite antenne d'émission (3) qui est reliée audit émetteur de signal (16) ;
- un récepteur de signal (17) susceptible de recevoir au moins des signaux puisés renvoyés par des engins explosifs improvisés, pourvus de composants électroniques ;
- ladite antenne de réception (4) qui est reliée audit récepteur de signal (17) ; et
- une unité (18) de commande et de traitement de signaux, qui est reliée audit émetteur de signal (16) et audit récepteur de signal (17).
9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (2) comportent, de plus, des moyens ( ) de réglage de la fréquence du signal.
0. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins des moyens de direction de tir (20) desdits moyens de neutralisation (5) sont agencés sur ledit bloc orientable (6), en étant dirigés vers la zone illuminée par lesdites antennes d'émission et de réception (3, 4).
11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de neutralisation (5) comprennent un canon (20) de type disrupteur.
12. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de neutralisation (5) comprennent un générateur de micro-ondes couplé à une antenne orientable.
13. Engin mobile comportant des moyens de lutte contre des engins explosifs improvisés,
caractérisé en ce que lesdits moyens de lutte comprennent le système intégré (1) de lutte contre des engins explosifs improvisés, spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 12.
14. Engin mobile selon la revendication 13,
caractérisé en ce que ledit engin mobile est un véhicule terrestre (12), et en ce que ledit bloc (6) dudit système intégré (1) est monté sur le toit dudit véhicule terrestre (12) et est agencé et commandé de manière à réaliser un balayage du sol à l'avant dudit véhicule terrestre (12).
15. Engin mobile selon l'une des revendications 13 et 14,
caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour émettre un signal d'alerte lorsque la vitesse courante du véhicule terrestre (12) dépasse une vitesse de référence dépendant de la vitesse de balayage desdits moyens de détection (2).
16. Engin mobile selon la revendication 13,
caractérisé en ce que ledit engin mobile est un hélicoptère, et en ce que ledit bloc dudit système intégré est monté sous ledit hélicoptère et est agencé et commandé de manière à réaliser un balayage du sol, lors d'un vol de l'hélicoptère.
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