Brevet FR2137192A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne un procédé permettant l1ins- truction rapide d'opérateurs chargés de pointer avec précision un appareil optique sur une cible fixe ou mobile, ainsi que les moyens et/ou l'installation pour la mise en oeuvre du dit procédé. Pour une telle instruction, on fait généralement appel,à l'heure actuelle, à des systèmes très divers tels que - des dispositifs optiques secondaires permettant aux instructeurs de contr8ler le travail de l'opérateur, mais souvent dans des conditions peu confortables; - des dispositifs basés sur l'enregistrement ou l'utilisation de tensions d'erreur de pointage, mais nécessitant des cibles spéciales et ne donnant que des éléments d'appréciation limités sur les causes des erreurs de pointage; - des simulateurs spécialisés qui, souvent , ne permettent pas de manipuler sur le matériel réel dans les conditions réelles d'emploi;; - des caméras photographiques qui mettent bien en mémoire ce qu'a vu l'opérateur mais qui ne permettent pas à un instructeur de le conseiller durant la manipulation et dont les délais de développement du film et les servitudes de projection retardent l'exploitation et réduisent le rendement de l'instruction; - depuis quelques années, dans le domaine sportif en particulier, on fait appel à des ensembles comportant une caméra de té télévision, un dispositif de visualisation ou scope et un magnétoscope, comme aide à l'entrainement des athlètes.Ces ensembles n'ont pu être utilisés jusqu'à présent pour l'instruction au pointage précis d'appareils optiques sur des cibles, du fait des dérivés possibles de l'image reçue sur le scope par rapport à l'axe du réticule surtout avec des matériels devant être utilisés sur le terrain. Le procédé et l'installation qui font l'objet de la présente invention permettent d'éliminer totalement les inconvénients inhérents aux matériels actuellement en usage. En outre, l'invention présente l'avantage primordial de permettre l'obtention simultanée des possiblités suivantes - utilisation par l'élève du matériel réel et sans modification de ce dernier; - visualisation immédiate devant l'instructeur et d'autres élèves, dans des conditions confortables et à distance, de ce que voit ltélève avec, notamment, l'observation précise de l'écart entre le centre du réticule et le centre de la cible; - revisualisation immédiate après l'essai et ce, autant de fois que nécessaire; - analyse quantitative des écarts de visée. Le procédé d'instruction de personnel au pointage précis d'appareils optiques sur une cible fixe et/ou mobile conforme à l'invention se caractérise en ce qu'il consiste - à munir l'appareil optique de pointage manipulé par l'o- pérateur d'une caméra de télévision à laquelle on adjoint un réticule dont l'axe optique est simbleauté avec celui de l'appareil optique; - à alimenter ladite caméra au moyen d'une channe d'instruments classiques; - à transmettre le signal vidéo ainsi que l'image du réticule de la caméra à un dispositif de visualisation des images analysées par la caméra, ledit dispositif permettant à un ou plusieurs instructeurs et élèves de voir à distance et dans de bonnes conditions ce que voit l'opérateur;; - à brancher sur le dispositif de visualisation un magnétoscope de mise en mémoire des images visualisées et de restitution de celles-ci dans le délai et à la cadence opportuns à ltenseignement, -à choisir, parmi un jeu de grilles transparentes comportant , chacune, un repère matériaîisant les dimensions d'une cible donnée distance donnée, celle qui convient à la cible de circonstance sur laquelle pointe l'opérateur; - puis à placer la grille choisie devant l'écran de pro- jection du dispositif de visualisation, de façon que l'instruc- teur puisse évaluer les écarts de visée de l'opérateur ainsi que simbleauter la grille avec le réticule de la caméra, en agissant sur les boutons de cadrage classiques de l'image projetée par le dispositif de-visualisation;; - et à relier phonétiquement l'instructeur et l'opérateur de façon que ce dernier puisse recevoir des conseils utiles durant sa manipulation. L'installation- permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus se caractérise en ce qu'elle comporte la combinaison: - d'une caméra de télévision fixée sur l'appareil optique de pointage, ladite caméra étant munie dlun réticule dont l'axe optique est simbleauté avec celui-ci; -d'uflechaSne d'alimentation classique de ladite caméra; - d'un dispositif de visualisation des images analysées par la caméra ainsi que du réticule de celle-ci, mise à la disposition d'un ou plusieurs instructeurs et élèves; - d'un magnétoscope branché sur ledit dispositif de visualisation servant à la mise en mémoire des images visualisées et à la restitution de celles-ci dans le délai et à la cadence voulus;; - d'un Jeu de grilles transparentes comportant, chacune, un repère matérialisant les dimensions d'une cible donnée et à une distance donnée, la grille correspondant à la cible de circonstance sur laquelle pointe l'opérateur étant placée devant l'écran de projection du dispositif de visualisation de façon que l'instructeur puisse évaluer les écarts de visée de l'opérateur ainsi que simbleauter la grille avec le réticule de la caméra, en agissant sur les boutons de cadrage classiques de l'image projetée par le dispositif de visualisation; - et d'une liaison phonique entre l'instructeur et l'opérateur de façon que ce dernier puisse recevoir des conseils utiles durant sa manipulation. t'autres caractéristiques, avantages et particularités de la présente invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-aprè en référence au dessin schématique annexé. Ce dernier représente, à titre explicatif et nullement limitatif, une forme de réalisation possible d'une installation d'instruction conforme à l'invention qui est destinée à la formation rapide et précise du personnel dit " pointeur optique Pour ce faire, l'élève-opérateur 1 doit Aetre instruit au pointage du réticule, stylet ou analogue d'un appareil optique 2 sur un point donné d'une cible quelconque 3, de préférence mobile. Conformement à l'invention une caméra de télévision 4 est fixée sur l'appareil 2, par exemple au moyen d'un collier de façon à éviter que l'on ait à modifier ledit appareil optique. Suivant une caractéristique importante de l'invention la caméra 4 est munie d'un réticule dont on procède préalablement à l'utilisation au simbleautage de l'axe optique avec celui du réticule de l'appareil optique 2. Ce réticule optique de lå-caméra peut être réalisé - soit par gravure d'un réticule proprement dit sur la partie sensible du tube analyseur d'image; - soit par un procédé optique extérieur projetant l'image lumineuse d'un réticule sur la partie sensible du tube analyseur d'image. Ce réticule peut avantageusement comporter des repères d'écart angulaire permettant, comme on le verra plus loin, la mesure sur le scope , au facteur d'échelle près des écarts de visée commis par l'opérateur. Cette caméra " qui analyse le champ visuel observé par l'élève 1, en tout ou en partie, offre à ce dernier la possibilité de manipuler l'appareil optique, soit dans les conditions d'emploi réel, soit en salle, sur une cible représentée par un film projecté sur un écran. A quelque distance de l'ensemble appareil optique-caméra, sont placés - un coffret générateur de signaux 5 de la caméra 4, une boite d'alimentation 6 et une batterie d'alimentation Il est à noter que chacun des éléments ci-dessus peut être dlun type quelconque connu en soi et ne sera pas décrit plus en détail ici afin de ne pas surcharger inutilement la description. Par ailleurs, un câble coaxial 8 , ou éventuellement une liaison radio-électrique parfaitement connue en soi, transmet le signal vidéo d'un moniteur à tube à rayons cathodiques 9 qui visualise les images analysées par la caméra de télévision 4. Ce dispositif de visualisatisn permet à un ou plusieurs instructeurs ou elèves 10, Il de voir à distance et dans de bonnes conditions ce que voit l'élève opérateur 1. Une liaison phonétique d'un type quelconque connu est agencée entre instructeur et opérateur afin que ce dernier puisse recevoir tous conseils utiles durant sa manipulation. Un magnétoscope 12 , zon type quelconque connu, est branché sur le dispositif de visualisation 9 pour mettre en mémoire les images transmises et permettre leur restitution sur le dispositif de visualisation immédiatement après 11 essai et autant de fois que nécessaire et ce, soit à cadence normale, soit à cedence réduite, soit encore avec arret sur des images particulières. Conformément à une autre caractéristique importante de l'in- vention, il est mis à la disposition de l'instructeur 10 un jeu de grilles transparentes telles que la grille 17 représentée en trait plein sur le dessin et comportant, chacune, un repère 14 matérialisant le gabarit d'une cible de dimensions données à une distance donnée. L'instructeur 10 choisit la grille 13 adéquate et vient la placer devant ltécran du dispositif de visualisation 9 , dans la position représentée en pointillé sur le dessin. Lorsque la grille transparente 13 est mise-en place devant l'écran du scope, l'instructeur 1G a la possibilité d'évaluer les écarts de visée de l'élève opérateur i et de simbleauter la grille avec le réticule 15 de la caméra, en agissant sur les boutons 16 de oadrage du scope. Grâce à cette caractéristique, on voit qu'il est possible à l'instructeur de vérifier sur le scope -soit que le point à viser sur la cible n'a pas dépassé l'écart correspondant à la dimension de cible de la grille 13; - soit de compter le nombre d'images où cet écart a dépassé cette dimension, ce qui donne un moyen particulièrement simple de qualifier les progrès de l'élève. Au fur et à mesure des progrès de celui-ci, l'instructeur peut choisir une grille correspondant à des dimensions de cible de plus en plus réduites. Par ailleurs, il y a lieu de noter que l'adjonction du réticule de caméra, d'une part, et de la grille transparente, d'autre part, permet d'éliminer les erreurs de simbleautage réticule-axe de l'appareil optique 2 et image sur le scope 9, image qui est sujette à des déplacements par rapport à la face d'observation du scope, en particulier en fonction de la tension d'alimentation. I1 ressort de ce qui précède que: 1") pendant la manipulatior de l'élève opérateur 1, l'instructeur 10, après avoir placé sur le scope 9 la grille transparente adéquate 13 lui facilitant l'observation des écarts de visée, indépendamment des dimensions de la cible de circonstance, peut conseiller à tout moment l'élève soit par liaison directe, soit par liaison téléphonique ou radio-électrique. 2") Immédiatement après un essai, l'instructeur 1Q peut revisua- liser ce qu a vu l'élève 1 - soit à une vitesse normale, - soit å une cadence ralentie, - soit sur une image arrêtée. ) Ltinstructeur a la possibilité de conserver les séquences les plus intéressantes - soit en vue d'un dépotillement fin, image par image, des essais de visée; - soit en vue de constituer des archives permettant de montrer Bd'autres élèves les performances possibles ou les fautes à éviter. ; ) Il est possible de conserver l'installation lors d'essais réels par exemple dans le cas où l'instruction porte sur la formation des servants de systèmes de missiles en guidage semi-automatique. Il devient par conséquent possible d'effectuer des tirs réels et de comparer entre eux les résultats vrais avec ceux obtenus à l'entrainement. En d'autres termes, il ressort à l'évidence que la combinaison des moyens décrits précédemment confère au procédé suivant l'invention les avantages exposés ci-après et qui distinguent nettement l'invention de tous les autres systèmes connus , actuellement en usage: a) une ou plusieurs personnels, instructeurs ou élèves, peuvent observer à distance dans de bonnes conditions ce que voient le ou les opérateurs et peuvent apprécier les moindres écarts réticule-point à viser sur la cible. Elles sont aussi en mesure par cette surveillance continue de leur fournir, à chaque instant, les conseils nécessaires au cours de leur manipulation. b) le ou les opérateurs peuvent manipuler directement sur le matériel réel dans les conditions réelles d'emploi. c) l'entrainement peut s'effectuer sur une cible de dimensions quelconques, non préparée spécialement et éventuellement à son insu, comme par exemple un piéton, une auto ou un camion sur une route. d) Immédiatement après la manipulation, il est possible à l'un ou aux instructeurs de revisualiser autant de fois qu'ils le désirent, en présence de l'un GU des opérateurs, ce que ceuxci ont vu, d'analyser avec eux les difficultés rencontrées et de les conseiller avant qu'ils n'entreprennent un nouvel essai. e) il est possible de conserver tout ou partie des essais effectués: - soit pour estimer les progrès réalisés par le ou les opérateurs; - soit pour permettre une exploitation précise des écarts de visée, image par image, - soit, enfin, pour effectuer une instruction préalable d'opérateurs en leur montrant les performances possibles ou les erreurs à ne pas commettre. Il est bien entendu cue la présente invention nra été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, lequel est défini dans les revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1 - Procédé permettant l'instruction rapide d'opérateurs chargés de pointer avec précision le réticule, stylet ou analogue d'un appareil optique,sur une cible fixe ou mobile, caractérisé en ce qu'il consiste -à munir l'appareil optique de pointage manipulé par l'o- pérateur d'une caméra de télévision à laquelle on adjoint un réticule dont l'axe optique est simbleauté avec celui de l'appareil optique; - à alimenter ladite caméra au moyen d'une chaîne d'instruments classiques; - à transmettre le signal vidéo ainsi que l'image du réticule de la caméra à un dispositif de visualisation des images analysées par la caméra, ledit dispositif permettant à un ou plusieurs instructeurs et élèves de voir à distance et dans de bonnes conditions ce que vQit l'opérateur;; - à brancher sur le dispositif de visualisation un magnétoscope de mise en mémoire des images visualisées et de restitution de celles-ci dans le délai et à la cadence opportuns à l'ensei- gnement; -à choisir, parmi un jeu de grilles transparentes comportant, chacune, un repère matérialisant les dimensions d'une cible donnée à une distance donnée, celle qui convient à la cible de circonstance sur laquelle pointe 11 opérateur; - puis à placer la grille choisie devant l'écran de projection du dispositif de visualisation, de façon que l'instructeur puisse évaluer les écarts de visée de l'opérateur ainsi que simbleauter la grille avec le réticule de la caméra, en agissant sur les boutons de cadrage classiques de l'image projetée par le dispositif de visualisation;; - et à relier phonétiquement l'instructeur et l'opérateur de façon que ce dernier puisse recevoir des conseils utiles durant sa manipulation. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le réticule de la caméra est obtenu par-gravuredirecte sur la partie sensible du tube analyseur d'images de la caméra. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le réticule de la caméra est obtenu par projection optique d'un réticule sur la partie sensible du tube analyseur d'images de la caméra. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réticule de la caméra comporte des repères d'écart angulaire permettant la mesure sur l'écran du dispositif de visualisation, au facteur d'échelle près, des écarts de visée commis par l'opérateur. 5 - Installation permettant l'instruction rapide d'opérateurs chargés de pointer avec précision le réticule , stylet ou analogue d'un appareil optique sur une cible fixe ou mobile, mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce quelle comporte la combinaison - d'une caméra de télévision fixée sur l'appareil optique de pointage, ladite caméra étant munie d'un réticule dont l'axe optique est simbleauté avec celui-ci; -d'unechaSne d'alimentatinn classique de ladite caméra; - d'un dispositif de visualisation des images analysées par la caméra ainsi que du réticule de celle-ci, mise à la disposition d'un ou plusieurs instructeurs et élèves;; - d'un magnétoscope branché sur ledit dispositif de visualisation servant à la mise en mémoire des images visualisées et à la restitution de celles-ci, dans le délai et à la cadence voulus; - d'un jeu de grilles transparentes comportant, chacune, un repère matérialisant les dimensions d'une cible donnée et à une distance donnée, la grille correspondant à la cible de circonstance sur laquelle pointe l'opérateur étant placée devant ltécran de projection du dispositif de visualisation de façon que l'instructeur puisse évaluer les écarts de visée de l'opérateur ainsi que simbleauter la grille avec le réticule de la caméra, en agissant sur les boutons de cadrage classiques de l'image projetée par le dispositif de v.isualisation; ; - et d'une liaison phonique entre l'instructeur et l'opéra- teur de façon que ce dernier puisse recevoir des conseils utiles durant sa manipulation. 6 - Installation suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le'réticule de la caméra comporte des repères d'ecart angulaire-permettant la mesure sur l'écran du dispositif de vi sualisation, au facteur d'échelle près, des écarts de visée commis par l'opératur.