Brevet FR2258611A1 — publié le 19750818

La présente invention concerne un dispositif de commande d'engins téléguidés et d'activités exercées par ceu -ci. les engins guidés reçoivent des signaux de commande électriques de guidage à partir du bord d'un véhicule de téléguidage tel que, par exemple, un bateau. A cet effet, il est nécessaire de disposer d'un moyen de transmission qui, avec une résistance mécanique suffisante, présente la longueur voulue pour pouvoir couvrir des distances aussi grandes que possible, tandis qu'en même temps ce moyen de transmission ne doit pas être trop lourd ni trop volumineux et doit, en outre, présenter un affaiblissement de transmission électrique aussi réduit que possible et une grande capacité de transmission d'informations. I1 est connu, pour satisfaire à ces exigences, d'utiliser des fils fins en cuivre ou en un autre métal conducteur. La section du fil limitée par le volume de 11 engin guidé et la longueur du fil limitée pour la même raison restreignent la portée de téléguidage et la quantité d'informations transmissibles. Par exemple, un tel fil de guidage, pour des raisons mécaniques et de technique de transmission, peut difficilement dépasser une longueur maximale de 30 km. La limitation de la longueur du fil et de la largeur de bande de transmission obligent à prévoir des systèmes d'autoguidage compliqués sur l'engin téléguidé. D'une part, ces systèmes doivent réduire les exigences au point de vue largeur de bande de transmission et, d'autre part, il est nécessaire d'éviter que le guidage de l'engin téléguidé cesse avec l'extrémité du fil. L'invention a pour objet de rendre le moyen de transmission entre le véhicule de téléguidage et l'engin téléguidé mécaniquement plus léger et, néanmoins, plus résistant tout en réduisant son affaiblissement de transmission et en augmentant sa largeur de bande de transmission, pour rendre ainsi l'ensem- ble du circuit de régulation du guidage considérablement plus efficace que dans les dispositifs connus. A cet effet, suivant l'invention, des détecteurs installés sur l'engin téléguidé sont connectés à un émetteur laser qui est en communication par un câble guide-lumière avec un récepteur optique de bord relié, par l'intermédiaire d'un dispositif d'évaluation de signaux et d'une logique de commande, à un système de pilotage et ce système de pilotage est, à son tour, relié à un émetteur laser, qui est en communication par le câble guide-lumière avec un récepteur optique disposé sur l'engin téléguidé et relié aux éléments de commande de celui-ci. Pour la mise en oeuvre de ce principe de l'invention, on utilise des détecteurs qui sont reliés, par l'intermédiaire d'un multiplexeur de signaux émis d'engin téléguidé, à un émetteur laser d'engin téléguidé. Celui-ci est en communication, par un câble guide-lumière enroulé sur une bobine d'engin guidé et sur une bobine de bord, avec un récepteur optique de bord. Ce récepteur optique de bord est couplé avec un démultiplexeur de signaux reçus de bord relié, par l'intermédiaire d'un dispositif d'évaluation de signaux et d'une logique de commande, à un système de pilotage.Un multiplexeur de signaux émis de bord et un émetteur laser de bord sont reliés, par l'intermédiaire de la bobine de guide-lumière de bord et de la bobine de guide-lumière d'engin- téléguidé à un récepteur optique d'engin téléguidé luimême relié, par l'intermédiaire d'un démultiplexeur de signaux reçus d'engin téléguidé, aux éléments de commande de l'engin téléguidé. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le câble guide-lumière comprend un guide-lumière duplex. Suivant l'invention, le câble guide-lumière comprend, en outre, des fils de renforcement mécanique. Suivant un autre mode de mise en oeuvre du principe-de l'invention, la boucle de régulation se referme sur l'engin téléguidé lui-même. lies avantages obtenus avec l'invention résident, en particulier, en ce que, pour des valeurs d'affaiblissement désirées, par exemple de 2 dB/km, des conducteurs de lumière de 50 km de longueur peuvent être réalisés. Ces conducteurs de lumière transmettent des quantités d'informations environ 1000 fois plus grandes par unité de temps (largeur de bande) que les conducteurs métalliques jusqu'à présent utilisés. lie rayon d'action est, en outre, agrandis La dépense d'un automate d'autoguidage n'est plus nécessaire, car la largeur de bande de transmission suffit pour assurer cette fonction sur le véhicule et, par conséquent, une seule fois. lies éléments guide-lumière (fibres de verre) assurant la transmission optique présentent un faible diamètre (environ I mm), avec une résistance à la traction environ dix fois plus grande que celle du cuivre. Pour assurer la résistance à la traction mécaniquement nécessaire, le câble guide-lumière est constitué par un faisceau de fibres de verre. Sans grande dépense, une transmission en duplex total est donc assurée en dépit du faible diamètre global. Si le conducteur d'informations ainsi créé est suffisamment fiàble et suffisamment long, l'engin téléguidé ne nécessite plus, outre les dispositifs de transmission, que les détecteurs, éléments de réglage et multiplexeurs de signaux normaux. lie dispositif d'évaluation de-signaux et la logique de commande nécessaires peuvent, contrairement à ce qui se passe dans le cas des systèmes actuellement usuels, grâce à la largeur de bande de transmission largement suffisante dans les deux sens, ëtre installés à bord du véhicule de commande. Le dispositif suivant l'invention forme un circuit de régulation de guidage. Une perturbation du système de régulation par la transmission d'informations intercalées n'est pas à craindre, car les signaux optiques sont transmis sur les fibres de~verre à grande largeur de bande Si la boucle de régulation, suivant la caractéristique de l'invention supplémentaire précédemment mentionnée, est fermée sur l'engin téléguidé lui-même, ce qui, toutefois, entralne une complexité légèrement plus grande, on obtient cet avantage que des distances plus grandes, pour un même volume des bobines, et une transmission d'information considérablement améliorée deviennent possibles. Un autre avantage réside en ce que la transmission optique est insensible aux parasites électromagnétiques. Une utilisation avantageuse du principe de l'invention est l'application de celui-ci à une torpille, dont les détecteurs sont reliés, par l'intermédiaire du câble guide-lumière, de la manière décrite, au navire lance-torpilles. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple la figure unique représente un système de téléguidage suivant l'invention. La partie supérieure de la figure représente les appareils installés sur l'engin téléguidé et sa partie inférieure, ceux qui se trouvent à bord du véhicule de téléguidage, qui peut être par exemple un bateau. Sur l'engin téléguidé sont disposés comme indiqué en 1 des détecteurs S, respectivement désignés par Sn Sn. 5n lies signaux reçus sont convertis, dans un multiple- xeur de signaux émis d'engin téléguidé 2, en signaux séquentiels, par exemple à modulation par impulsion-s codées. Ces signaux sont transmis à l'émetteur laser d'engin téléguidé 4 et modulent cet émetteur. il en résulte la génération de signaux optiques hautefréquence de grande énergie.Ces signaux sont injectés dans un câble guide-lumière 8 constitué par un faisceau'de fibres de v-erre 5, 6. lie signal parcourt la bobine de guide-lumière d'engin téléguidé 7, le câble guide-lumière 8 dévidé et la bobine de guide-lumière de bord 9. À bord du véhicule, à partir du même faisceau, les signaux optiques atténués par l'affaiblissement sur le câble sont reconvertis, par un récepteur optique de bord 10, en signaux électriques. Ceux-ci peuvent alors être transmis au démultiplexeur de signaux reçus de bord 11. les signaux des détecteurs sont ainsi reconstitués. Ils parviennent dans le dispositif d'évaluation de signaux 12 et la logique de commande 14. Parallèlement, ils peuvent être également transmis au système de pilotage perfectionné complexe 13. les signaux de commande obtenus dans les organes 13 ou 14 sont retraduits, par l'intermédiaire du multiplexeur de signaux émis de bord 15, en signaux séquentiels et parviennent, par l'intermédiaire de l'émetteur laser de bord 16, de la bobine de guide-lumière de bord 9, du câble guide-lumière 8, et de la bobine de guide-lumière d'engin téléguidé 7, au récepteur optique d'engin téléguidé 17 et, de là, par l'intermédiaire du démultiplexeur de signaux reçus d'engin téléguidé 18, aux éléments de commande 19 qui portent, respectivement, les désignations SG1 SGVe Ces éléments assurent la commande de l'engin guidé. REVENDICAlIONS 1.- Dispositif de commande d'engins téléguidés et d'activités exercées par ceux-ci, caractérisé en ce que des détecteurs installés sur 1 1engin téléguidé sont connectés à un émetteur laser, qui est en communication par un câble guidelumière avec un récepteur optique de bord relié, par l'intermédiaire d'un dispositif d'évaluation de signaux et d'une logique de commande, à un système de pilotage et en ce que ce système de pilotage est, à son tour, relié à un émetteur laser, qui est en communication par le câble guide-lumière avec un récepteur optique disposé sur l'engin téléguidé et relié aux éléments de commande de celui-ci. 2.- Dispositif de commande d'engins téléguidés et d'activités exercées par ceux-ci, caractérisé en ce que, sur l'engin téléguidé, sont disposés des détecteurs (I) reliés, par l'intermédiaire d'un multiplexeur de signaux émis d'engin téléguidé-(2), à un émetteur laser d1 engin téléguidé (4), qui est en communica- tion, par un câble guide-lumiere (8) enroulé sur une bobine dè guide-lumière d'engin téléguidé (7) et sur une bobine de guidelumière de bord (9), avec un récepteur optique de bord (10), luimême couplé avec un démultiplexeur de signaux reçus de bord ( relié, par l'intermédiaire d'un dispositif d'évaluation de signaux de bord (12), à une logique de commande (14), et à un système de pilotage (13), tandis qu'un multiplexeur de signaux émis de bord (15) et un émetteur laser de bord (16) sont reliés, par l'intermédiaire de la bobine de gulde-lumière de bord (9) et de la bobine de guide-lumière d'engin téléguidé (7) ainsi que par l'intermédiaire d'un récepteur optique d'engin téléguidé (17) et d'un démultiplexeur de signaux reçus d'engin téléguidé (18), aux éléments de commande (19) de l'engin téléguidé. 3.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le câble guide-lumière (8) comprend un guide-lumière duplex. 4.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le câble guide-lumière (8) comprend des fils de renforcement mécanique. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la boucle de régulation se ferme sur l'engin téléguidé lui-même.