Brevet FR2518249A1 — publié le 19830617

L'invention concerne un dispositif de conduite de tir pour un système de défense anti-aérienne, utilisant un calculateur numérique auquel des détecteurs envoient des données de position d'un objet volant. Dans un dispositif de conduite de tir pour des systèmes de défense antiaérienne, le calculateur de dérive de visée prend une importance particulière Le problème du calcul de la dérive de visée consiste à diriger l'arme de manière que la cible et l'obus se rencontrent au même instant et au même endroit Comme cela est représenté sur la figure 1, annexée à la présente demande, permettant d'expliciter le calcul du vecteur du point d'impact ou de rencontre, il faut tenir compte de la balistique de l'obus pour déterminer ce vecteur du point d'impact r T, en plus des données de la cible, que délivre un détecteur Pour déterminer par le calcul la dérive de visée, on peut poser les deux équations suivantes: r T M + VCIBL 1 T f 2 Tf baistique ( ou T b (Tf) ( 2) Dans la relation 1, r M = Vecteur du point de mesure VCIBLE = Vitesse de la cible, Tf = Temps de vol de l'obus (inconnu) La relation 2 est une fonction non algébrique déterminée de façon empirique La résolution du système des équations ( 1) et ( 2) peut donc être réalisée mathématiquement uniquement à l'aide d'un calcul itératif. Dans le calculateur de dérive de visée, on peut intro- duire un calculateur analogique et un calculateur numérique pour la solution du système d'équations ( 1) et ( 2) Dans le cas de l'utilisation d'un calculateur analogique, on utilise en général un circuit comparateur comportant un système d'asservissement Un arbre du calculateur simule le temps de vol de l'obus Un signal, qui est obtenu à partir de la différence des vecteurs de points d'impact conformément aux relations 1 et 2 entraîne l'arbre jusqu'à c 5 e que le temps de vol correct de l'obus soit déterminé. Dans le cas de l'utilisation d'un calculateur numérique, la solution est obtenue en général selon le procédé itératif. Cependant, une difficulté réside dans le bref temps de calcul nécessaire, qui apparaît par suite de la nécessité du fonctionnemen- en temps réel. L'invention a pour but de permettre, pour un dispositif de conduite de tir du type indiqué plus haut, une détermination de la dérive de visée selon un autre procédé d'itération impliquant un temps de calcul fortement réduit. Conformément à l'invention ce problème est résolu grâce au fait que le système d'équationsest calculé selon un mode parallèle avec différentes valeurs du temps de vol variable et indépendant de l'obus, au moyen d'opérations de caleul simultanées dans plusieurs (n) unités autonomes de calculs. Parmi les valeurs, prédéterminées dans les N proces- sus parallèlesde caleul, du temps de vol possible de l'obus on considère comme étant la plus valable, en tant que temps de vol vrai de l'obus, le temps de vol qui fournit la valeur la plus faible pour la différence des résultats provenant des deux équations du système d'équatio rspar rapport aux différences fournies par les autres opérations de calculs Ci-après, pour déterminer le temps de vol de l'obus, on indique un système de relations ( 3) constitué par N systèmesd'équatiom ( 1), ( 2) et on forme respectivement la différence ir des deux résultats de chaque système d'équation r TO 10 r M + VCIBLE T Tfl 1 Tfl 1 (r Tl O r T 20) =r 1 r T 20 fbalistique (Tfl) r Tll r M + VCIBLE Tf 2 Tf 2 \ 1 (_Tll r T 21 r 2 ( 3) r T 21 fbalistique (Tf 2) r Tln =r M + VCIBLE Tfn Tfn A O | Tn T 2 N bn r T 2 N fbalistique (Tfn) A partir des N résulta%kri, obtenuspar un caleul simultané, on détermine la valeur la plus faible Ari min Le vecteur de point d'impact r Ti calculé avec le temps de vol de l'obus Tfi, qui a conduit au résultatari, est utilisé pour la détermination de la dérive de visée. Afin de maintenrkiune aleur aussi faible que possible le nombre des étages de calcul parallèles nécessaires, conformé- ment à une forme de réalisation avantageuse de l'invention, on détermine, à partir des données de la cible r M et t M' une valeur approchée pour le temps de vol de l'obus, qui est modifiée d'une valeur ajoutée + mat pour l'obtention des différents temps de vol nécessaires pour les étages de calcul parallèles, et ce pour les différents étages La valeur At devrait être choisie de manière à avoir A t = 2 E, étant l'erreur que l'on peut supposer par rapport au temps de vol réel de l'obus. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1, dont il a été déjà fait mention, a servi à 515 expliciter la position du problème. La figure 2 représente le schéma-bloc d'un calculateur de conduite de tir. Les données de position d'un objet en vol r M et DMD qui sont délivrées par un détecteur non représenté, parviennent en parallèle à un étage i servant à réaliser la transformation des coordonnées et servant au calceul de la vitesse et de l'accélé- ration, à un étage 2 pour réaliser la détermination approchée du temps de vol de l'obus Tfo ainsi qu'à l'entrée de N unités de calcul D 1, D 2 Dn Dans les unités de calcul se trouvent exécutées les opérations du calcul de la dérive de visée et des calculs balistique Les entrées des unités de calcul sont en outre reliées du côté entrée à la sortie de l'étage 1 A une autre entrée de l'unité de calcul Dl est envoyé le temps de vol de l'obu déterminé de façon approchée,à partir de l'étage 2 De façon corre, pondante, les unités de caleul D 2 Dn reçoivent par l'intermé- diaire d'étages additionneurs respectifs Asl, As 2 Asn, un temps de vol de l'obus modifié (Tfo 1, 2, n At). A partir des valeurs de sortie de chacune des unités de calcul on forme des différences A rl,âr 2 S rn, qui sont introduites en commun pour la détermination du minimum dans un étage 3 fonctionnant en tant que sélecteur Par l'intermédiaire d'un commutateur S commandé par l'étage 3, la valeur de sortie des unités de calcul Dl, D 2 Dn est sélectionnépour le calcul final de l'angle du canon, qui a abouti à la formation de la différence Ar minimale Les signaux nécessaires pour l'orientation de l'arme sont formés dans l'étage 4. Le dispositif décrit pour le calcul de la dérive de visée, fonctionnant selon le principe de la sélection,nécessite un temps de calcul beaucoup moins élevé que dans le cas du procédé d'itération La structure identique et parallèle des unités de calcul Dl, D 2 Dn confère en outre aux calculateurs de conduite de tir, qui fonctionnent selon le principe décrit, une redondance intrinsèque, c'est à dire que la défaillance d'un ou de plusieursdes N calculateursnumériquesne réduit la précision du calcul que dans un cas défavorable. REVIENDICATIONS i Dispositif de conduite de tir pour un système de défense anti-aérienne utilisant un calculateur numérique pour réaliser le caleul de la dérive de visée pour les armes anti-aériennes à partir du temps de vol de l'obus, au moyen d'un système d'équa- tiornspouvant être résolu Dar un calcul itératif et servant à déterminer le vecteur de point d'impact, qui tient compte des données de la cible et de la baistique de l'obus, avec utilisation de données de position de l'objet en vol, qui sont obtenues sans permancence à partir des signaux d'écho d'un radar de poursuite, caractérisé par le fait que le système d'équations ( 1,2) est calculé selon un procédé en parallèle avec différentes valeurs du temps de vol (TF) indépendant et variable de l'obus grâce à des opérations de caleul simultanées dans plusieurs (n) unités de calcul autonomes (Dl, D 2, Dn), constituées par respectivement une partie servant du calcul de la dérive de visée et de la balistique et une partie servant de programme. 2 Dispositif de conduite de tir suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le temps de vol de l'obus (Tfi), qui fournit comme résultat la valeur minimale lors de la résolutioi simultanée du système d'équations et formation subséquente de différences, est utilisé pour la détermination de la dérive de visée. 3 Dispositif de conduite de tir suivant l'une des revendi- cations 1 ou 2, caractérisé par le fait que pour la mise en oeuvre des opérations simultanées de calcul sur les données de la cible, on détermine une valeur approchée du temps de vol de l'obus (Tfo), qui est modifiée d'urevaleur additionnelle + ma t, cette valeur t étant choisie égale à 2,avecn r O, 1, 2 ( 1) et ú= erreur supposée entre le temps de vol vrai de l'obus et le temps de vol de l'obus(Tfi)déterminé selon ce procédé.