Brevet FR2547650A1 — publié le 19841221

L'invention concerne les instruments optiques d'obser vation tels que ceux utilisés au cours d'opérations militaires pour rechercher un porteur d'arme Un poste, comme un véhicule. porteur d'arme(s), peut être muni d'un appareil destiné à lui permettre de détecter la présence d'instruments optiques d'observation qui le recherchent et qui, lorsqu'ils sont pointés sur lui, fournissent directement ou indirectement à des armes destinées à être commandées des informations pour que le tir soit dirigé vers le poste. Il est donc avantageux, pour un poste comportant un tel appareil, qu'à la détection d'un instrument d'observation pointé sur lui, il dispose de moyens permettant la neutralisation de cet instrument et ainsi I'empêchent de commander le tir qui risque de le détruire ou de continuer le guidage de ce tir. L'invention part de cette circonstance que, dans une région déterminée, il est possible que se trouvent à la; fois des instruments d'observation ennemis et également des instruments d'observation amis, dont les missions sont évidemment différentes des premiers, mais qui, au cours de leur utilisation, peuvent être pointés vers le poste, de sorte que l'appareil que comporte ce dernier, à la détection dtun tel instrument , en neutraliserait d'une manière indésirable le fonctionnement. Le dispositif selon l'invention évite cet inconvénient. I1 tient compte du fait que la détection d'un instrument d'observation résulte de l'illumination ou éclairement dudit instrument par un faisceau lumineux, habituellement un faisceau laser, émis par l'appareil que comporte le poste et qui, dans le cas où l'instrument d'observation est pointé vers le poste, fait retour vers l'appareil émetteur, décelant ainsi la présence de l'instrument d'observation pointé. Le dispositif selon l'invention, annexable à un instrumen optique d'observation, est caractérisé par ce fait qutil comprend des moyens pour que, à l'illumination de l'instrument d'observatio qu'il complète, il émette un faisceau de rayonnement de même direction que le faisceau reçu et codé de manière que la réception de ce faisceau à l'appareil que comporte le poste informe celui-ci sur la qualité d'ami de l'instrument d'observation ainsi complété et interdise le déclenchement des moyens de neutralisation du fonctionnement d'instruments d'observation que comporte l'appareil équipant le poste. L'invention prévoit que le faisceau de rayonnement émis par le dispositif, avantageusement par un laser, est invisible ou quasi-invisible, ce qui évite de révéler la présence de l'instrument d'observation qu'il complète à un observateur ennemi éventuel. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue très schématique d'un ensemble constitué par un instrument d'observation et un dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma d'un dispositif selon l'invention ; et - la figure 3 est un schéma d'un appareil équipant un poste adapté pour coopérer avec le dispositif. Le dispositif selon l'invention 10 (figure 1) est destiné à être annexé à un instrument d'observation 11, par exemple une paire de jumelles, ou bien un instrument faisant partie d'un appareil de conduite de tir et qui, pointé sur une cible, fournit les informations destinées à commander le tir d'une arme, qui peut être un canon ou un lanceur de fusées. Le dispositif 10 est solidaire de l'instrument 11 et son axe optique 12 est parallèle à l'axe optique 13 dudit instrument. Sa fabrication peut être conduite en même temps que celle de l'instrument. En variante, le dispositif selon l'invention est rapporté sur un instrument déjà existant. Le dispositif comprend un ensemble optique d'entrée 21 (figure 2) > schématisé par les lentilles 22 et 24, lesquelles sont précédées par un filtre de lumière 25 choisi en fonction de la longueur d'onde du faisceau de recherche laser émis par les appareils amis prévus pour la détection des instruments d'observation pointés sur eux. Un faisceau 25 de rayons parallèles pénétrant dans l'instrument est concentré dans le plan focal 26 de l'ensemble optique composé par exemple des lentilles 22 et 24. En avant du plan focal 26 est disposé un diaphragme ou iris 27 dont le diamètre de l'ouverture 28 détermine le champ du dispositif, caractérisé par l'angle a montré sur la figure 2t Ce champ est égal ou supérieur à celui de l'instrument d'observation. Dans le plan focal 26 est placé un organe photo-détecteur 29 fournissant à sa sortie 30 un signal électrique qui est appliqt à des moyens de traitement 31 qui font apparattre à leur sortie 3 La sortie 32 est reliée à l'entrée 34 d'un dispositif de codage 33 qui, à réception d'un signal à son entrée 34, fournit à sa sortie 35 des impulsions codées par leur nombre > et/ou par leur décalage dans le temps ou suivant un autre codage, par exemple une modulation de durée. Le code peut être répétitif en vue d'améliorer la probabilité d'une bonne détection. L'invention prévoit la possibilité de modifier le code introduit par le dispositif de codage 3) en lui adjoignant un dispositif de commande de code 46. Ce dispositif peut consister en une carte enfichable ou bien comprendre des moyens pour affiche un code numérique. Les signaux codés sont appliqués à l'entrée 36 d'un modulateur 37 commandant l'émission d'une source laser 38fournls- sant avantageusement un rayonnement dans l'infrarouge. Le faisceau 59 fourni par la source 38 traverse une optique de sortie comprenant un ensemble optique schématisé par une lentille 40 et telle que l'ouverture a r du faisceau 41 sortant du dispositif soit égale ou légèrement supérieure à l'angle a définissant le champ de l'optique d'entrée 21. Dans ces conditions, lorsqu'un faisceau, tel que le faisceau 25, est reçu par le dispositif et traverse le filtre 23 le dispositif émet un faisceau laser, dont la puissance peut être relativement grande, codé, c'est-à-dire avec des interruptions suivant des intervalles de temps prédéterminés, et dont la réception est intelligible seulement par les appareils ayant la connaissance dudit code. Dans une réalisation, la fréquence de la source d'émissio est choisie proche de celle traversant l'optique d'entrée, ce qui permet d'utiliser des organes communs à la réception et à 1 'émissi L'invention prévoit des moyens schématisés en 47 pour ajuster la position de la lentille 40 le long de l'axe de sortie 42 en fonction de l'ouverture du diaphragme ou iris 27. On peut ainsi adapter le dispositif à l'instrument d'observation auquel il est accouplé. La présence du filtre 23 à l'avant de l'optique d'entrée évite l'émission d'un faisceau laser par le dispositif lorsque le faisceau d'entrée n' a pas la longueur d'onde correspondant à celle du filtre. L'invention prévoit une forme de réalisation suivant laquelle l'organe photo-détecteur 29 est constitué par une multiplicité de cellules, par exemple disposées suivant une matrice, et la source d'émission laser 38 est constituée par une multiplicité d'éléments également disposés suivant une matrice. Un dispositif logique 51 introduit alors une correspondance homologique entre les cellules réceptrices et les sources de rayonnement. Lorsque l'axe du faisceau 25 est dirigé suivant l'axe 43 de l'ensemble optique d'entrée 21, c'est la cellule centrale de l'organe phoeo-détecteur 29 qui est excitée et, en correspondance, l'élément central de la source 5?8 est rendu émetteur.Lorsque l'axe du faisceau 25 est incliné par rapport à l'axe 43 c'est une autre cellule de l'organe photo-détecteur 29 qui est excitée et c'est l'élément homologue de la source 38 qui fournit un faisceau laser, alors dirigé précisément dans la direction du faisceau d'entrée. Le faisceau laser émis est ainsi limité à la seule direction utile, ce qui permet l'obtention d'un champ étendu ou l'augmentation de la sensibilité et de la quantité d'énergie du faisceau émis ou bien de maintenir à une puissance relativement faible la source d'énergie du dispositif schématisée en 44. Ladite source peut être incluse dans le dispositif ou extérieure à celui-ci. L'appareil de recherche d'instruments d'observation est montré schématiquement sur la figure 3. Le faisceau laser d'exploration 61 est fourni par réflexion d'un faisceau 62 émis par une source laser 65 sur un miroir 64 tournant autour d'un axe 65 confondu avec l'axe du faisceau 62 et déplaçable en outre parallèlement à lui-même dans un mouvement parallèle audit axe, le faisceau 61 découpant ainsi sur un cylindre fictif d'axe 65 une bande hélicoidale dont la largeur est avantageusement telle que les spires de l'hélice sont jointives pour un cylindre dont le rayon est égal à la portée minimale du laser. Le faisceau 61 sort du poste à travers un hublot 65' incliné à l'angle de Brewster. En vertu du principe de retour inverse de la lumière, un instrument d'observation pointé sur l'appareil réfléchit partiellement le faisceau 61 et le retourne suivant le faisceau 66, qui est réfléchi par le miroir 64 suivant un faisceau 67 luimême réfléchi, -par un miroir 68, à orifice 69 pour le passage du faisceau 62-, suivant un faisceau 70. Ce dernier est, après traversée d'un filtre de lumière 70' > laissant passage à la fréquence de rayonnement de la source 63, concentré par une lentille 71 sur un photo-récepteur 72. Ce dernier est relié par une ligne 74 à un commutateur actionnable 79 dont l'organe mobile 79' peut prendre deux conditions : dans la première condition, ou condition "1" il relie la sortie 74 du photo-détecteur 72 avec un circuit 75 dont l'excitation commande le fonctionnement d'un laser de riposte 76. Le faisceau 77 fourni par ce dernier se réfléchit sur un miroir 78 à ouverture 78' pour le passage du faisceau 62 puis traverse un dispositif prismatique 90, traversé également par le faisceau 62. Le faisceau sortant traverse le miroir 68 par l'orifice 69 puis se réfléchit sur le miroir 64 suivant un faisceau 77'. Dans son autre condition, ou condition "2", le commutateur 79 relie le dispositif photo-détecteur 72 avec un circuit 80 sur lequel est interposé un interrupteur électronique 81. Ledit interrupteur est commandé par un signal fourni à la sortie 82 d'un dispositif de décodage 83. Celui-ci est relié par une ligne 84 à la sortie d'un second dispositif photo-détecteur 85 sur lequel est concentré un faisceau 86 lorsque réfléchi par une lame dichroïque 73 interposée entre la lentille 71 et le photorécepteur 72. La lame est transparente à la lumière qui est émise par le laser 63 et qui est réfléchie sur un instrument d'observation et est par contre réfléchissante pour la lumière émise par une source laser telle que la source 38 du dispositif décrit cidessus. Le circuit 80 est, à l'aval de l'interrupteur 81, relié au laser dé riposte 76 par l'intermédiaire d'un dispositif à retard 87. Un dispositif de visualisation 91 est relié au décodeur 83 par une ligne 92. Au décodeur 83 est annexé un dispositif de commande de décodage 88 qui joue pour le décodeur 83 le même rôle que le dispositif de commande de codage 46 pour le codeur 33 du dispositif de la figure 2. Le fonctionnement est le suivant Lorsque le poste, par exemple un véhicule, est dans une région où ne peuvent se trouver que des instruments d'observation ennemis, le commutateur 79 est amené dans la condition "1". Lorsque le faisceau 66 faisant retour à l'appareil est celui qui provient de la réflexion directe sur un instrument d'observation pointé sur lui, la lame dichroïque 73 est traversée par le faisceau 70 et le signal fourni à la sortie 74 du photo-récepteur 72 est appliqué, par l'intermédiaire du circuit 75, pour commander le fonctionnement de la seconde source laser 76, de grande puisstance, ou d'une lampe à arc. Le faisceau laser 77' éblouit l'instrument d'observation et le neutralise. Lorsque le poste équipé de l'appareil est dans une région où peuvent se trouver des instruments optiques d'observation amis, le commutateur 79 est amené dans la condition "2". Dans cette condition, la sortie 74 est en relation avec le circuit 80. Lorsque le faisceau faisant retour à l'appareil, comme montré en 66, a la longueur d'onde qui correspond à celle de l'émission d'un dispositif annexé à un instrument optique d'observation, la lame dichroïque 73 réfléchit le faisceau provenant dudit dispositif sur le photo-détecteur 85. Lorsque le signal appliqué à l'entrée 84 correspond au code prévu, an signal est présent à la sortie 82 du décodeur 83 qui commande l'ouverture de l'interrupteur 81. Le circuit 80 est alors ouvert et la source laser 76 n'est pas mise en fonctionnement: l'instrument d'observation éclairé par le faisceau 61 et reconnu comme un instrument ami, puisque son dispositif annexé a émis un faisceau laser suivant le code prévu, n'est pas ébloui. Si le codage du faisceau reçu ne correspond pas au code convenu, aucun signal n'est présent à la sortie 82 et le commutateur 81 reste dans sa condition fermée. Le signal présent à la sortie 74 provoque alors, par l'intermédiaire du circuit 80, le fonctionnement du laser d'éblouissement 76. Le dispositif à retard de temps 87 est prévu sur le circuit 80 pour tenir compte du temps nécessaire pour décoder le message. I1 introduit un retard de temps donné par la formule ci-après 4 dans laquelle e est l'écart angulaire introduit par le dispositif prismatique 90 sur le faisceau 77' par rapport au faisceau 61, et o est la vitesse angulaire de rotation du miroir 64 autour de l'axe 65. Le faisceau 77' provoque donc îtéblouissement de l'instrument ennemi malgré le retard de temps introduit par le dispositif 87. Le dispositif de visualisation 91 associé au décodeur 85. révèle dans le poste présence d'instruments d'observation amis L'invention prévoit d'affecter à des instruments amis des codes différents suivant la nature de leur porteur et de disposer un dispositif de décodage et un dispositif de visualisation permettant d'être informé au poste sur la nature des porteur d'instruments amis rencontrés par le faisceau balayant de surveil lance et aux instruments d'observation. L'invention vise une réalisation du dispositif destinée à une utilisation autonome, c'est-à-dire sans être adjointe à un instrument optique d'observation. Dans cette réalisation, le dispositif est associé à un moyen de visée qui permet au porteur de diriger l'axe du dispositif vers un poste. I1 est alors possible audit poste de détecter les porteurs de ces dispositifs et ainsi d'être renseigné par exemple sur la répartition de porteurs amis dans une zone. En affectant à diverses natures de porteurs des codes divers, le poste peut distinguer, par un balayage à l'aide du laser de surveillance, la répartition dans une zone des diverses natures de porteurs amis. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à être annexé à un instrument optique de recherche et d'observation, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour émettre un faisceau optique de réponse lorsqu'un faisceau d'entrée pénètre dans l'instrument et dans la même direction que le faisceau d'entrée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble optique coaxial à l'instrument. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre optique à son entrée. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour coder le faisceau émis. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour modifier le code. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que son ensemble optique d'entrée comprend un diaphragme choisi pour lui donner un champ sensiblement égal à celui de l'instrument auquel il est annexe. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le faisceau émis traverse un ensemble optique de sortie qui lui donne une ouverture au moins égale à celle qui correspond au champ d'entrée. 8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour ajuster conjointement le champ d'entrée et l'ouverture du faisceau de sortie. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fonctionnement de la source du faisceau émis est sous la dépendance d'un signal fourni par un photo-détecteur recevant le faisceau d'entrée. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le photo-détecteur est constitué par un groupe de cellules et le moyen de production du faisceau de sortie est constitué par une multiplicité de sources, des moyens étant prévus entre le photo-récepteur d'entrée et le moyen de production de faisceau de sortie pour rendre opératoire une source en fonction de la cellule du photo-détecteur excitée par le faisceau d'entrée. 11. Variante du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen d'émission pour fournir un pinceau de sortie confondu avec un pinceau d'entrée lorsque celui-ci est dirigé suivant l'axe du moyen d'émission et des moyens de visée pour diriger ledit axe dans une direction prédéterminée. 12. Appareil de recherche et de détection d'instruments d'observation propre à coopérer avec un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une source de faisceau de recherche et des moyens pour émettre, lors du retour d'un faisceau réfléchi, un autre faisceau ou faisceau d'éblouissement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour interdire l'émission du faisceau d'éblouissement lorsque le faisceau réfléchi est codé suivant un code prédéterminé. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le circuit de commande du faisceau d'éblouissement comprend un dispositif à retard de temps. 14. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce qu il comprend des moyens pour rendre inopératoires les moyens d'interdiction d'émission du faisceau d'éblouissement. 15. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce qu il comprend des moyens de visualisation rendus opératoires par la réception d'un faisceau codé. 16. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour repérer la direction du faisceau de recherche lorsqu'est reçu un faisceau codé de retour. 17. Procédé de reconnaissance d'instruments d'observation amis, caractérisé en ce qu'on balaie une région par un appareil de recherche selon la revendication 12 et en ce qu'on détecte les faisceaux de réponse codés suivant un code préétabli. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on affecte des codes différents à des instruments d'observation équipant des porteurs amis de nature différente et en ce qu'on distingue, parmi les faisceaux de réponse codés reçus, ceux qui répondent aux différents codes.