Brevet FR2521286A1 — publié le 19830812

Appareil pour identifier la position d'un corps. L'invention concerne un appareil pour identifier la position d'un corps. Dans un équipement de navigation, tel qu'utilisé dans les navires de long cours, il est normalement prévu un sys- tème de visée qui peut tourner au moins en azimut ou gisement et éventuellement également en site, grâce à quoi lorsqu'un repère, constitué par un réticule déterminé, du système de visée est aligné sur un corps, on peut déterminer la position azimutale et/ou en site de ce corps à partir des signaux de mesure produits par des détecteurs contrôlant la rotation en azimut et/ou en site du système de visée par rapport à des positions de référence respectives Habituellement ces si- gnaux de mesure sont appliqués à un dispositif d'affichage visuel sur lequel apparaît la valeur numérique de la position azimutale (gisement), et/ou la position en site (élévation), destinée à être portée ultérieurement sur une carte de navi- gation. Dans l'équipement connu, les signaux de mesure du dé- tecteur sont transmis par l'intermédiaire de conducteurs élec- triques individuels et de bagues collectrices, ces dernières étant prévues pour ne pas limiter les capacités de rotation du système de visée, qui sont relativement cofteux à fabriquer et à installer En outre, dans le cas o l'équipement de na- vigation comprend un périscope, comme dans un sous-marin, l'espace sur le périscope pour recevoir les conducteurs et les bagues collectrices est cher En outre, dans l'équipement connu l'analyse de la position en gisement et en site néces- site d'être effectuée en temps réel et, lorsque l'équipement fait partie d'un sous-marin, le périscope doit être dans une position exposée aussi longtemps qu'il faut à un opérateur pour effectuer-l'analyse Dans des conditions hostiles ceci présente de gros inconvénients. La présente invention fournit un appareil pour iden- tifier la position d'un corps qui comporte un premier poste o se trouve un dispositif d'enregistrement d'image à balaya- ge de trame possédant un champ de vision avec au moins un de- gré de liberté de rotation, des moyens détecteurs pour mesu- rer la position angulaire du dispositif, un dispositif de traitement de signaux pour ajouter la sortie des moyens dé- tecteurs au signal vidéo délivré par le dispositif d'enre- gistrement d'image dans une position dans le balayage de tra- me qui, en reproduction, n'obscurcit pas l'image vidéo four- nie par le dispositif à partir du rayonnement reçu par son champ de vision, et des moyens pour appliquer la sortie du dispositif de traitement de signaux à un second poste; et ledit second poste comporte des moyens pour recevoir la sortie du dispositif de traitement de signaux et identifier à partir de celle-ci la sortie des moyens détecteurs, un dispositif d'affichage de reproduction à balayage de trame comportant des moyens pour y former un curseur électronique contrôlable par l'opérateur, des moyens de signalisation pour identifier la position du curseur par rapport au balaya- ge de trame du dispositif de reproduction, et un calculateur pour calculer, à partir de la sortie identifiée des moyens détecteurs et de la position identifiée du curseur, la po- sition angulaire d'un corps identifié dans le champ de vision par l'emplacement du curseur sur le dispositif d'affichage de reproduction. De préférence, le dispositif d'enregistrement d'image est muni de moyens pour faire varier ses réglages de sensibi- lité, et lesdits moyens détecteurs mesurent également lesdits réglages de sensibilité. Le dispositif d'enregistrement d'image peut par exem- ple être une caméra de télévision ou un dispositif de forma- tion d'image thermique, et les premier et second postes peu- vent fonctionner de façon synchrone ou asynchrone dans le temps Les moyens pour délivrer la sortie du dispositif de traitement de signaux peuvent comporter des moyens de mémo- risation de signaux, comme par exemple une bande magnétique. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif représenté au dessin annexé sur lequel la figure unique est un schéma d'un appareil suivant l'invention. Sur la figure, l'appareil 10 comporte un premier pos- te Il et un second poste 12 Dans le poste 11 se trouve un support 14 supportant un dispositif d'enregistrement d'image à balayage de trame dont le signal de sortie vidéo est délivré à un dispositif de traitement de signaux 16 Le dis- positif 15 possède une ligne de visée 18 et un champ de vi- sion 19 qui, à titre d'exemple, peut être un cône dont l'angle au sommet est égal à 100, qui reçoit un rayonnement en prove- nance d'un paysage ou scène 20 contenant un corps 21 dont la position doit être identifiée. Le champ de vision 19 peut tourner en azimut grace au fait que le support 14 est monté de façon à pouvoir tourner, et un détecteur 24 est prévu'pour mesurer l'amplitude de ce mouvement angulaire par rapport à une référence, et peut en outre tourner en site grâce au fait que le dispositif 15 est monté de façon à pouvoir tourner, et un détecteur 25 est pré- vu pour mesurer l'amplitude de ce mouvement angulaire par rapport à une référence Le dispositif 15 peut comporter un télescope de grossissement variable, ce qui permet de faire varier l'amplitude angulaire du champ de vision 19, et un détecteur 26 est prévu pour mesurer le réglage de sensibilité du dispositif 15 à cet égard Le dispositif 15 peut comporter d'autres réglages de sensibilité, par exemple pour modifier la résolution de l'image et si c'est le cas des détecteurs correspondants sont prévus. Chacun des détecteurs 24, 25, 26 (conjointement avec tout autre détecteur prévu) délivrent leurs signaux de sortie au dispositif de traitement de signaux 16 qui est agencé de manière à ajouter ces signaux au signal vidéo provenant du dispositif 15, d'une façon connue en soi, de manière que les signaux ajoutés soient contenus dans les lignes de trame si- tuées en haut et/ou en bas d'une trame, o leur présence pen- dant la reproduction n'obscurcit pas l'image vidéo produite par le dispositif 15 à partir du rayonnement reçu du paysage ou scène 20. La sortie du dispositif de traitement du signaux 16 est rendue disponible à des moyens ae délivrance 28 qui, dans ce mode de réalisation, se présentent sous la forme d'un con- ducteur électrique. Le second poste 12 comporte des moyens 30 pour rece- voir la sortie du dispositif de traitement 16, les moyens 30 se présentant simplement sous la forme d'une borne de conduc- teur dans ce mode de réalisation A la borne 30 sont reliés un circuit d'extraction de signaux 31 pour identifier la sor- tie des différents détecteurs 24, 25, 26, etc et un dispo- sitif d'affichage de reproduction 32 à balayage de trame (ou balayage du type"télévision")auquel sont reliés des moyens 33 pour former un curseur électronique qui peut se déplacer sur le dispositif d'affichage 32 sous l'action de l'opéra- teur, par l'intermédiaire d'un dispositif de commande 34 Un circuit de signalisation 36 est relié au dispositif 32 pour identifier la position du curseur par rapport au balayage de trame du dispositif 32, et les sorties des circuits 31 et 36 sont appliquées à un calculateur 38 qui est programmé de la façon expliquée pour calculer la position angulaire du corps 21 dans le paysage 20 lorsque le curseur est localisé, en utilisant le dispositif de cocmmncke ( 34),sur l'image du corps 21 formée sur le dispositif d'affichage 32, cette position calculée étant délivrée à un dispositif de lecture de sor- tie 39 qui peut être une unité à diodes électroluminescentes ou peut étre intégré dans le dispositif d'affichage 32, par superposition d'écriture. A titre d'exemple on va considérer le cas simple d'une rotation azimutale uniquement avec le dispositif 15 possé- dant un champ de vision fixe de 100, et la ligne de visée 18 étant orientée à 293 ' par rapport au nord pour englober le paysage ou scène 20 dans lequel la cible 21 se trouve dans la position (inconnue) de 295 par rapport au nord Les chiffres 293 et 10 sont identifiés respectivement par les détecteurs 24, 26 et par conséquent délivrés au calculateur 38 en même temps que le paysage 20 est reproduit sur le dispositif d'af- fichage 32 L'opérateur actionne le dispositif de commande 34 afin de superposer le curseur à l'image de la cible 21 apparaissant sur le dispositif d'affichage 32 En raison du fait que le balayage de trame du dispositif d'enregistrement d'image 15 et du dispositif d'affichage 32 sont identiques, la trame affichée est alignée de façon précise et en coinci- dence avec la trame de l'image, de sorte que le centre de la ligne de trame affichée est en alignement avec la ligne de visée 18 et la positiondu curseur est lue par le circuit de signalisation comme étant égale à + 20 % de la largeur de la ligne par rapport au centre de la ligne Le calculateur ef- fectue alors le calcul 2930 + 20 % 10 pour fournir une lecture de 295 correspondant au gisement de la cible 21. On voit que lorsqu'il s'agit d'angles de site le cal- culateur effectue de façon similaire le calcul E + Y% F o E est la mesure du site fournie par le détecteur 25, F est le champ d'angle de vision fourni par le détecteur 26, et Y% est la déviation du curseur en nombre de lignes par rapport à la ligne centrale de la trame, exprimée sous forme de pourcentage du nombre de lignes dans la trame. Grâce à la présente invention, la position d'un corps peut être identifiée dans un poste d'observation (c'est-à- dire le poste 12) qui est éloigné du poste de rassemblement des données (c'est-à-dire le poste 11), la sortie de données de ce dernier étant intégrée en un signal unique Par consé- quent, dans des applications qui incluent un périscope l'es- pace utilisé pour la transmission des signaux au poste d'ob- servation 12 est minimisé, et l'acquisition de données peut être effectuée sans bagues collectrices En outre, l'analyse des données n'a pas besoin d'être effectuée en temps réel si on le désire, étant donné que les moyens 30 pour recevoir le signal au poste 12 peuvent comporter un dispositif de mémo- risation tel qu'une bande magnétique En outre, le dispositif 32 peut être muni d'un système de maintien de la trame pour afficher une trame unique de façon continue afin de faciliter une analyse précise de celle-ci par un positionnement criti- que du curseur sur celle-ci Dans un autre agencement, les moyens de délivrance 28 peuvent comporter un support d'enre- gistrement et de mémorisation tel qu'une bande magnétique, et un mécanisme de transport pour ce support entre les deux postes 11, 12. Dans-une autre variante, on peut mesurer l'angle sous- tendu par la cible 21, et par conséquent on peut faire une estimation de distance lorsque la cible 21 est de dimensions connues, en mesurant la position de deux points caractéristi- ques de la cible 21 Ceci peut être effectué à la suite à l'aide d'un seul curseur ou simultanément à l'aide de deux curseurs. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au con- traire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Appareil ( 10) pour identifier la position d'un corps ( 21), caractérisé en ce qu'il comporte un premier pos- te ( 11) o se trouve un dispositif d'enregistrement d'image ( 15) à balayage de trame possédant un champ de vision ( 19) avec au moins un degré de liberté de rotation, des moyens détecteurs ( 24, 25) pour mesurer la position angulaire du dispositif ( 15), un dispositif de traitement de signaux ( 16) pour ajouter la sortie des moyens détecteurs ( 24, 25) au si- gnal vidéo délivré par le dispositif d'enregistrement d'ima- ge ( 15) dans dans une position dans le balayage de trame qui, en reproduction, n'obscurcit pas l'image vidéo fournie par le dispositif à partir du rayonnement reçu par son champ de vision ( 19) et des moyens ( 28) pour appliquer la sortie du dispositif de traitemnt de signaux ( 16) à un second poste ( 12); et en ce que ledit second poste ( 12) comporte des moyens ( 30, 31) pour recevoir la sortie du dispositif de traitement de signaux ( 16) et identifier à partir de celle-ci la sortie des moyens détecteurs ( 24, 25), un dispositif d'affichage de reproduc- tion ( 32) à balayage de trame comportant des moyens ( 33) pour v fo M-reynnrj N zln-cnap -rntr Eh Jenr r ra'ur, d'intensité qui est représentée sur la figure 2 La figure 2 ne montre qu'une ligne de photorécepteurs, qui sont désignés par N à N + 9 Cependant, seuls les photo- récepteurs N à N + 7 seront éclairés La répartition d'intensité est donnée par la distance 22 de chaque photorécepteur et par la grandeur analogique de l'éclaire- ment La positionale la marou 2 ennti o 1 + il-. 'L ' et second ( 12) postes fonctionnent de façon synchrone dans le temps. 4 Appareil suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits premier ( 11) et second ( 12) postes fonctionnent de façon asynchrone dans le temps. _ 1 m l F -à-