Brevet FR2561785A1 — publié le 19850927

L'invention concerne un procédé visant à la détec- tion d'un objectif à émission thermique et à la détermination de sa direction par rapport à l'axe optique servant de direc- tion de référence et pour lequel le rayonnement provenant d'un angle prédéterminé et symétrique à l'axe optique est tout d'abord saisi par un objectif modulé par un modulateur mécanique et transformé, en amont d'un amplificateur par un détecteur de rayonnement placé dans le plan focal de l'ob- jectif en une tension électrique modulée dont la fréquence est variée en fonction de la divergence de direction des ob- jectifs par rapport à l'axe optique - sur la base d'une fré- quence constante correspondant à une même direction - et de ce fait représente une dimension dénommée course de fréquence pour la divergence de l'objectif par rapport à l'axe optique, cependant que la temporisation du passage à zéro de la cour- se de fréquence représente une dimension pour la situation angulaire en système de coordonnées polaires, et un disposi- tif permettant la mise en application de ce procédé. Les brevets allemands DE-AS 13 03 486 et DE-OS 14 23 696 décrivent des dispositifs similaires. Les tensions de sortie amplifiées sont évaluées de manière analogue, ce qui rend nécessaire l'utilisation d'une électronique relativement importante. Le brevet allemand DE-OS 32 19 826 décrit ainsi un dispositif pour la détection ou la détermination de la si- tuation locale d'un objectif, lequel dispositif transforme les signaux analogues en signaux digitaux traités à l'aide d'un micro-processeur. L'objectif de l'invention est une amélioration du procédé connu telle qu'elle permette une diminution de l'é- lectronique d'évaluation ainsi que de la pulsation résiduel- le sur les tensions de dépôt. Selon l'invention, cet objec- tif est atteint par le fait que la fréquence de cycle de l'analyseur de fréquence utilisée présente un rapport rigide par rapport à la fréquence de nutation du modulateur, une analyse de fréquence du signal de tension amplifié est prati- quée en ce qui concerne l'amplitude et la position de phase, l'analyse de fréquence est retransmise sous la forme de va- leurs digitales à un micro-processeur déterminant la diver- gence de l'objectif et le résultat est représenté et/ou trans- formé en une indication digitale. Cette solution digitale permet un filtrage du signal et l'économie d'éléments élec- troniques. Suivant une forme de réalisation, l'invention prévoit que pour l'analyse de fréquence les passages à zero du signal de tension amplifié sont détectés et que, pendant la période s'écoulant entre deux passages à zéro, les pulsations dont la fréquence représente un multiple de la fréquence de nuta- tion sont comptées, que les passages à zéro sont détectés à l'aide d'un comparateur, que la fréquence de modulation et le signal de tension amplifié sont retransmis à un micro-pro- cesseur, l'analyseur de période ou de fréquence étant placé entre le micro-processeur et l'amplificateur, qu'une rela- tion rigide, par exemple sous la forme d'un amplificateur couplé rétroactivement aux phases, est implantée entre l'a- nalyseur de période ou de fréquence et le disque de modula- tion, et que le processeur évalue des pulsations et affecte, pendant le traitement ultérieur, des tensions de dépôt se- lon fréquence et phase au signal de tension amplifié.. L'invention est explicitée ci-dessous par un exemple de réalisation, décrit en se référant à la figure unique annexée. L'émission thermique de l'objectif, qui est en gé- naéral un objet volant, par exemple une fusée, passant par un objectif et modulée dans l'axe-optique à fréquence cons- tanter=par un disque-de modulation non représenté, arrive sur le détecteur d'émission, une cellule photo-électrique 1. Ce dispositif fait partie d'un viseur de -guidage fonctionnant de façon semi-automatique, par lequel l'objet-volant-est guidé vers le lieu de sa destination par le fait qu'un opé- rateur recouvre de manière permanente le lieu de destina- tion par l'objet volant dans le viseur de guidage. Dans ce cas, l'émission visible sert à l'observation de l'objet vo- lant et du lieu de destination et l'émission thermique de l'objectif sert au calcul des tensions de déviation concernant la trajectoire théorique au moyen d'un appareil appelé go- niomètre. Dès que l'objet volant s'éloigne de la ligne de mire en tant que point de référence, il existe une divergence de la fréquence moyenne qui est considéree comme course de fréquence. Son importance représente un étalon pour la dé- viation par rapport à la ligne de mire, cependant que la translation temporelle du passage à zéro de la course de fré- lO quence représente un étalonnage pour la situation angulaire dans le système à coordonnées polaires. Ces valeurs sont re- transmises par l'amplificateur 3 à une électronique d'éva- luation, des impulsions de correction correspondantes pou- vant être retransmises à l'objet volant par fil ou par ondes. Ceci représente l'état actuel de la technique. Selon l'invention, les tensions de sortie amplifiées de la cellule photoélectrique 1 sont transmises à la commant de numérique 4 dans laquelle la durée de périodes est mesurée. En d'autres termes: la commande 4 pratique une analyse de fréquence du signal de tension amplifié en ce qui concerne l'amplitude et la position de phase, et alimente le micro- processeur 5 en valeurs correspondantes. Il est nécessaire à cet effet de posséder un analyseur de période ou de fré- quence dont la fréquence de cycle représente un rapport ri-- gide par rapport à la fréquence de nutation du disque de modulation 2. Afin de réaliser ce genre de rapport rigide, la commande numérique 4 et le disque de modulation 2 sont reliés l'un-à l'autre sous la forme d'un circuit PLL 8 tra- ditionnel (amplificateur couplé rétroactivement aux phases) par la relation rigide 7. L'analyse de fréquence proprement dite est prati- quée d'une manière telle que les passages à zéro du signal de tension amplifié sont détectés à l'aide d'un comparateur. Dans les périodes s'écoulant entre deux passages à zéro, les pulsations de la fréquence de cycle ou les pulsations dont la fréquence représente un multiple de la fréquence de nutation sont comptées. En outre, une fréquence de référence supplémentaire découlant du disque de modulation 2 arrive en tant que réfé- rence par le circuit 9 directement au micro-processeur 5. Une relation électrique 10 mène du circuit 9 au circuit PLL 8. Le microprocesseur 5 évalue les pulsations et affecte en fonction de la fréquence et de la phase, lors du traitement ultérieur, des tensions de dépôt au signal de tension ampli- fié. Le résultat est l'indication de la déviation de l'ob- jectif par rapport au point de référence fixé dans le champ de vision sous la forme-de coordonnées. RE V E N D I C A T I 0 N S 1 - Procédé visant à la détection d'un objebtif à émission thermique et à détermination de sa direction par rapport à l'axe optique servant de direction de référence et pour lequel le rayonnement provenant d'un angle prédé- terminé et symétrique à l'axe optique est tout d'abord saisi par un objectif modulé par un modulateur mécanique (2) et transformé, en amont d'un amplificateur par un détecteur de rayonnement placé dans le plan focal de l'objectif en une tension électrique modulée dont la fréquence est variée en fonction de la divergence de direction des objectif par rapport à l'axe optique - sur la base d'une fréquence cons- tante correspondant A une même direction - et de ce fait re- présente une dimension dénommée course de fréquence pour la divergence de l'objectif par rapport à l'axe optique, cepen- dant que la temporisation du passage à zéro de la course de fréquence représente une dimension pour la situation angu- laire en système de coordonnées polaires, caractérisé en ce que a) la fréquence de cycle de l'analyseur de fréquence utilisée présente un rapport rigide par rapport à la fréquence de nutation du modulateur (2), b) une analyse de fréquence du signal de tension amplifié est pratiquée en ce qui concerne l'amplitude et la posi- tion de phase, c) l'analyse de fréquence est retransmise sous la forme de valeurs digitales à un micro-processeur (5) déterminant la divergence de l'objectif et d) le résultat est représenté et/ou transformé en une indi- cation (6) digitale. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour l'analyse de fréquence les passages à zéro du signal de tension amplifié sont détectés et en ce que, pendant la période s'écoulant entre deux passages à zéro, les pulsations dont la fréquence représente un multiple de la fréquence de nutation sont comptées. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les passages à zéro sont détectés à l'aide d'un comparateur. 4 - Dispositif permettant la pratique du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fréquence de modulation et le signal de tension amplifié sont retransmis à un micro-processeur (5), l'ana- lyseur de période ou de fréquence (4) étant placé entre le micro-processeur (5) et l'amplificateur (3). 0l 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une relation rigide (7), par exemple sous la forme d'un amplificateur couplé rétroactivement aux phases (8), est implantée entre l'analyseur de période ou de fréquence (4) et le disque de modulation (2). 6 - Procédé d'aprés lequel le micro-processeur fonc- tionne selon les revendications 4 et 5 et caractérisé en ce que le processeur (5) évalue des pulsations et affecte, penn dant le traitement ultérieur, des tensions de dépôt selon fréquence et phase au signal de tension amplifié. 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