Brevet FR2112001A1 — publié le 19720616

La présente invention concerne un ensemble capable de localiser le futur point d'impact d'un projectile et plus généralement de détecter la position d'un corps fixe ou animé dans un plan et d'en donner les coordonnees dans un temps très court. jusqu'à présent lors d'essais de tir, le repérage des projectiles sur une cible était realise de visu. Sur le champs de tir une personne située près de la cible dans une tranchée, repérait le point d'impact du projectile sur la cible. Les renseignements étaient fournis aux responsables qui modifiaient en conséquence le réglage de leur tir ultérieur. Ce procédé présentait de nombreux inconvénients et notamment - une lenteur de transmission des coordonnées du point d'impact sur la cible, - un danger certain pour l'individu qui repérait le point d'impact.En effet ce personnel était placé près de la cible, - une imprécision importante lorsque le projectile ne touchait pas la cible, > - la nécessité d'utiliser un nombreux personnel pour le dépouillement des résultats, d'ou un coût d'exploitation très éleve, - l'impossibilité d'utiliser ce type de cible pour les tirs à grande cadence (rafales). La technique utilisée ici et qui fait l'objet de la pre- sente invention pallie à ces inconvénients. Deux faisceaux lasers de longueurs d'onde différentes défléchis au moyen de miroirs tournant à grande vitesse, balayent un plan vertical ou sensiblement vertical de l'espace. Les deux faisceaux balayent le même plan vertical, la distance ,ui s.-pare l'origine des deux faisceaux est fic et connue. le principe utilisé est le suivant, on cherche à construire ur triangle dont la base est connue (distance qui sépare ltorigine des deux faisceaux) et fixe et dont le sommet sera le projectile lorsqu'il sera détecté par les rayons lasers. Les rayons lasers sont réfléchis et enregistrés lorsqu'ils heurtent le projectile. Cet enregistrement permet de définir les deux côtés du triangle qui issus du projectile, sont matérialisés par deux faisceaux lasers de longueurs d'onde différentes initialement défléchis au moyen de miroirs tournant à grande vitesse (1000 à 2000 t/s). Les angles à la base sont connus grâce a un capteur de position des miroirs dont la mesure est figée lorsque un capteur optique détecte la réflexion du faisceau laser correspondant sur le projectile.Le capteur de position du miroir est un compteur remis à zéro à chaque rotation du miroir par un capteur optique auxiliaire. Les deux angles ainsi mesurés sont transmis à un petit calculateur électronique par ses entrées numériques. Celui-ci calcule les coordonnées du projectile par les formules trigonométriques simples Sin C Cos B x= a Sin (B+C) a = longueur de BC Sin C Sin B y = a Sin (B+C) (Pour un triangle ABC de base BC) L'ordinateur est en outre capable de donner immédiatement lTécart de cette valeur par rapport au centre de la cible et ultérieurement de faire des calculs statistiques sur la dispersion des projectiles. En conclusion les diverses disposition énumérées ci- dessus confèrent a l'appareil objet de l'invention d'intéressantes propriétés et notamment - une randu rapidité d'exploitation des résultats de tir, - une bonne fiabilité, - une possibilité de traiter les mesures sur un calcula teur à programme, - une diminution importante du personnel à employer, - une précision satisfaisante, -- une grande sécurité pour le personnel chargé de détec ter l'impact du projectile. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention. La figure I présente l'ensemble de détection pour une coordonnée. La figure 2 représente le couplage de deux détecteurs permettant d'obtenir les coordonnées complètes. En se reportant à la figure I, l'appareil se décompose en trois parties, la source optique, le système de déflexion détection, et le dispositif de traitement des mesures. - La source optique est un laser (I) donnant deux longueurs d'onde, - le système de déflexion détection, est composé de deux éléments identiques mais de longueur d'onde de fonctionnement différent. Chaque élément comprend 1 miroir tournant (2) entraîné par un moteur électrique, 1 photo-multiplicateur (3), 2 filtres interférentiels (4), l'un pour sélectionner une longueur d'onde d'émission, l'autre pour filtrer le signal reçu par le photomultiplicateur (3). Le capteur de position du miroir est un compteur piloté par un oscillateur dont la fréquence est liée à celle de la rotation du miroir. I1 est ramené à zéro à chaque tour du miroir par la détection de la reflexign du faisceau laser sur une photo-diode située sur l'autre élément de deflexion-detection. Le contenu de ce compteur est transféré dans un registre intermédiaire sur la commande d'une impulsion provenant du photo-multiplicateur de détection. Le système de déflexion-détection peut être monté mécaniquement de façon à faire tourner le plan d'exploitation autour de l'axe de la source statique, on obtient ainsi un radar laser donnant la trajectoire d'un projectile. - Le dispositif de traitement de mesures non porté sur la figure est un petit calculateur à programme, câblé, équipé d'une machine à écrire pour transcrire les résultats à distance. En se reportant à la figure 2, on découvre l'ensemble en vue plongeante. En (1) la source laser émet son rayon sur un prisme (5) le faisceau est alors scindé en deux émissions alimentant simultanément les miroirs tournants (2). Ces derniers défléchissent le rayonnement sur le projectile à détecter. La lumière réfléchie par le projectile est détectée par le photo-multiplicateur (3). Des applications multiples et intéressantes sont envisageables dans le domaine de détection d'engins de corps ou de matériel fixe ou animé dont on voudrait déterminer les coordonnées de position, les formes en utilisant un rayon laser ou tout autre rayonnement électro-magnétique. Entre également dans le champs de l'invention tout équipement ou installation comportant l'utilisation du dispositif faisant l'objet du présent dépôt, et utilisant cette technique avec un rayonnement quelconque. REVENDICATIONS 1 - Dispositif, permettant la détection, la caractérisation et la localisation précise d'un corps mobile ou non, dans un plan, caractérisé par le fait qu'il comporte deux sources lasers de fréquences différentes défléchies chacune par un miroir tournant, permettant le balayage par chacun des faisceaux lasers dtun même plan, et les faisceaux réfléchis par le dit corps mobile étant détectés respectivement par deux photo-multiplicateurs agissant sur deux capteurs de position angulaires associés respectivement auxdits miroirs tournants. 2 - Dispositif selon 1 dans lequel les deux miroirs tournants sont à une distance fixe et connue, et définissent la base d?un triangle dont le somment est le corse b détecter. 3 - Dispositif selon 1 ou 2 dans lequel les deux rayons sont issus d'une même source associée à deux filtres interférentiels produisant deux faisceaux de longueur d'onde différente. 4 - Dispositif selon i, 2 ou 3, caractérisé par le fait que les rayonnements réfléchis par le corps à détecter sont perçus par deux-photo-multiplicateurs munis de filtres interférentiels sélectifs et synchronisés respectivement avec deux capteurs de positions angulaires des miroirs. 5 - Dispositif selon 1,2,3 ou 4, caractérisé par le fait que les capteurs de position des miroirs sont associés à un système qui permet d'afficher la valeur des angles de base du triangle définissant, par des équations trigonométriques simples, les coordonnées du projectile. 6 - Dispositif selon 1,2,3,4 ou 5 dans lequel le plan défini par les deux faisceaux lasers et les deux organes de détection qui leur sont associés peut être entrainé en rotation autour d'un axe horizontal ou sensiblement horizontal, afin de pouvoir balayer toute une partie de l'espace et de déterminer la trajectoire d'un corps mobile. 7 - Applicetion dtun dispositif défini en 5 ou en 6, pour l'exploitation des valeurs obtenues, en association avec un calculateur éauipé d'une imprimante.