Brevet FR2568078A1 — publié le 19860124

L'invention se rapporte à un système d'observation et de reconnaissance pour véhicule blindé, et rin,,tamment pour un gros véhicule blindé. Un système de ce genre est connu par exemple du fait du brevet DE 3 134 412. Dans ce système que le brevet DE 3 134 412 a fait connaître, il est disposé circulairement autour des lucarnes d'un véhicule blindé des goniomètres à miroir, dont les rayons réfléchis pénètrent par le toit du véhicule à l'inté- rieur de la tourelle et sont reflétés dans le plan de vision d'un observateur assis à cet endroit. Cet agencement est destiné à permettre à l'observateur de voir dans toutes les directions, ce qui n'est naturellement possible que jusqu'à une certaine élévation au-dessus du plan azimutal. Avec ces goniomètres, il n'est pas possible de voir la région située au-dessus du véhicule blindé, qu'il est important d'observer pour se défendre contre les attaques aériennes. C'est pour- quoi le gionomètre, orienté dans la direction principale d'observation, vers l'avant, peut pivoter en élévation avec d'autp.ef appareils auxiliaires intégrés de reconnaissance, 21 te].s que des appareils de vision de jour et de nuit, des appareils de pointage, etc. Néanmoins les possibilités d'observation et de reconnaissance restent ainsi limitées. Dans une région vallonnée par exemple, qui est préférée à cause de ses capacités de couverture des véhicules blindés, la vision dans le sens de l'azimut est limitée au voisinage immédiat. Pour voir ce qu'il y a "derrière une crrte", il est bien connu déjà de faire sortir au moyen d'un bras télescopique un appareil de reconnaissance distinct, mais, avec un "périscope" de ce genre, on perd l'orientation en site, indépendamment de ltincommadité que présente la ma- noeuvre drie re "périscope" dans l'espace étroit de la tau- re. 1 l. L'invention a, quant à elle, pour but un système d'ohbrr\vktifn et drie reconnaissance du genre précité qui per- met, sans être en principe limité à l'utilisation de jour, une meilleure vision dans toutes les directions en conser- vant complètement l'orientation en sitEet permet en parti- cuI]iler d'observer dans toutes les directions, sans exception, toute la zone située au-dessus du véhicule. Il convient par ailleurs de pouvoir combiner en un ensemble efficace ce sys- tème amélioré avec les systèmes de reconnaissance qui équi- pent généralement les véhicules blindés, tels que le système de poursuite de la cible ou objectif, le système d'identi- fication ami/ennemi, afin d'optimiser les conditions d'uti- lisation et notamment de combat du véhicule blindé. Conformément à l'invention, le système comprend, d'une part un dispositif de prise de vues qui est monté à ]'extérieur du véhicule blindé et est orientable librement, depuis l'intérieur de ce véhicule, suivant au moins deux directions orthogonales, de façon à pouvoir être déplacé, pas à pas au moins dans le plan azimutal, manuellement ou automatiquement, de manière à balayer par secteurs la zone à observer, habituellement, mais non exclusivement, une zone de combat, et, d'autre part, un dispositif de visu- alisation, qui est connecté électriquement à ce dispositif de prise de vues, fonctionne simultanément ou quasi-simulta- nément et consiste en des appareils récepteurs en nombre au mniti:; 6rol à celui des secteurs du champ d'observation ou de bataille balayés par tour complet dans le plan azimu- tal, ces appareils étant répartis sensiblement circulaire- ment à l'intérieur du véhicule autour d'un observateur, de façon à reproduire les images en fonction de leur direc- tino. et étant alimentés séquentiellement en signaux vidéo au fur et à mesure du pivotement pas à pas ou progressif du dispositif de prise de vues. Dans le système selon l'invention, le dispositif de prise de vues, avantageusement réglable en hauteur, est monté à l'extérieur du véhicule blindé. Ce dispositif peut par exemple Otre monté sur la plate-forme, éventuellement stabilisée, d'un bras télescopique et/ou pivotant; Le dépla- cement diidit dispositif de prise de vues, mobile librement en azimut et en élévation, peut être commandé à- l'aide de dispositifs de réglage, par exemple de servo-moteurs, qui peuvent faire pivoter automatiquement et progressivement le dispositif dans un plan désiré (azimut ou élévation), conformément à un programme préétabli. Bien entendu, il est possible d'éliminer manuellement cette commande automatiqe, par exemple afin de pouvoir observer continuellement un objet saisi par ce dispositif de prise de vues, l'observation pouvant se réaliser à divers grossissements, pouvant varier continuellement ou bien progressivement ou pas à pas, de ce dispositif. Dans le cas du pivotement progressif ou pas à pas automatique, on prendra comme base de départ pour le début du cycle une grandeur de référence naturelle, comme la direction du ciel, ou une grandeur de référence locale, telle qu'un point marquant du terrain, le Nord du réseau (géographique), l'axe propre du véhicule,et analogues. L'angle parcouru à chaque pas est choisi en fonction de la zone de combat à observer, de l'angle d'ouverture de l'opti- que de prise de vues et du nombre d'appareils de visualisa- tion ou moniteurs disposés dans le véhicule autour de 1'observateur. Ces moniteurs peuvent être des récepteurs de télévi- sion ou d'images infrarouges. Le nombre de ces moniteurs est déterminé enprincipe en fonction de la zone à observer, de l'angle d'ouverture de l'optique de prise de vues et de l'importance du chevauchement marginal des images des sec- teurs dans les positions de pivotement successives. Les moniteurs destinés à montrer les secteurs pendant que l'appareil de prise de vues pivote dans le plan azimu- tal sont groupés circulairement ou en couronne autour de l'observateur, dans le plan horizontal qui coincide avec le plan de vision de cet observateur. Les moniteurs destinés à montrer les secteurs pendant que l'appareil de prise de %,unr pivnte dans un ou plusieurs plans d'élévation sont disposés au-dessus de l'observateur. Un couplage électrique de la position instantanée de l'appareil de prise de vues avec l'emplacement du moniteur recevant à ce moment les signaux vidéo, permet non seulement un examen aisé, mais encore une orientation réellement fidèle dans l'espace observé, ainsi qu'une appréciation exacte des divers sec- teurs de la zone à observer, notamment une zone de combat. Les signaux vidéo émis à un instant donné sont donc répartis (au moyen d'un dispositif électronique approprié de commande de la succession des manoeuvres, ou programmateur), de façon que le dispositif de prise de vues et le moniteur alimenté à un instant donné soient orientés dans la même direction, Les moniteurs respectifs sont alimentés séquentiellement à mesure que le dispositif de prise de vue pivote progres- sivement. Il est avantageusement associé à chaque moniteur un enregistreur vidéo électronique, qui est actionné à la cadence de son alimentation en signaux vidéo et retarde donc l'apparition sur le moniteur correspondant d'un signal enregistré jusqu'à ce que le programmateur délivre le signal vidéo suivant. La durée d'arrêt du dispositif de prise de vues entre ses déplacements successifs, c'est-à-dire la fréquence de pivotement, peut être programmée de façon qu'une fréquence faible donne des images quasi fixes et qu'une fréquence éle- vée donne des images cinématographiques exemptes de scintil- lement. Le dispositif de prise de vues, ou plutât son dispo- sitif de commande du pivotement pas à pastpeut être commandé par un dispositif de poursuite de cible, de façon que la cible poursuivie soit toujours visible sur l'un des moni- teurs, si bien que l'orientation en site est conservée, même quand cette cible change de place. La liaison entre le dis- positif de prise de vues et les moniteurs peut fournir aussi et afficher des renseignements de télémétrie, et une arme au moins du véhicule blindé peut être entraînée au fur et à mesure du déplacement exploratoire du dispositif de prise dPe viwls. Une autre possibilité avantageuse consiste à coupler le programmateur, destiné à répartir les signaux vidéo sur les divers moniteurs ou sur leurs enregistreurs, avec un dispositif d'identification ami/ennemi, afin de donner à - l'observateur un signal avertisseur acoustique et/ou optique si un objet ennemi apparaît sur l'un -des moniteurs. L'invention sera décrite de manière plus détaillée, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels: la figure I est une vue en perspective d'un appareil de prise de vues monté à l'extérieur d'un véhicule blindé, ainsi que d'un secteur d'observation, dans le cas o cet appareil pivote dans le plan azimutal.; la figure.2 représente schématiquement le système d'observation et de reconnaissance selon l'invention; et la figure 3 est un plan des appareils reproducteurs d'images groupés autour d'un observateur dans la tourelle d'un véhicule blindé, et montre notamment des rhin; f'ortl i onnels des circuits électroniques destinés à commander ces appareils à mesure que des images sont reçues. Sur la figure 1, le nombre 1 désigne un dispositif de prise de vues, qui peut être une caméra de télévision ou une caméra infrarouge. L'expression "dispositif de prise de viles" peut désigner aussi un ensemble de plusieurs caméras srusceptilil]"-i de pivoter dans des plans différents. Dans l'exemple représenté, le dispositif 1 pivote dans le plan X-Y de l'azimut, de sorte que, en raison de la valeur de l'angle d'ouverture 2 de l'optique de prise de vues, il est obtenu, enregistré et/ou visualisé une image du plan 3. Dans la forme de réalisation de la figure 2, le dis- positif 1 de prise de vues est monté sur la plate-forme 4a, stabilisée en site, d'un mât télescopique 4 et ce dispositif 1 peut être déplacé librement en- azimut et -élévation au moyen de dispositifs de commande (servomoteurs) non représentés. Ce mât 4 est disposé à tout emplacement approprié du véhicule blindé 83, lequel est représenté schématiquement sur cette figure 2 par le contour d'une partie du dôme de la tourelle. Les signaux vidéo produits par le dispositif 1 de prise rie virF sont transmis par câble ou voie télémtrique à un programmateur 11, représenté schématiquement sur la figure 3B, qui répartit les signaux reçus en fonction de la position dans l'espace de ce dispositif 1, sur des appareils de visualisation ou moniteurs 9, disposés à l'intérieur de la tourelle. Ainsi qu'on peut le voit sur les figures 2 et 3, les moniteurs 9 sont disposés hémisphériquement dans la tourelle autour de l'observateur 10 et leurs écrans-transmettent une image de l'horizon que le dispositif 1 de prise de vues voit dans la position en hauteur choisie au-dessus du véhicule. Dans une. région vallonnée en particulier, cet horizon est beaucoup plus étendu que celui qui est visible du véhicule, de sorte qu'il est possible de voir aussi le terrain "der- rière une crête", sans avoir besoin d'un "périscope" qu'il est malcommode de déployer. Il est très important que la répartition sphérique des moniteurs 9 assure à l'observateur une orientation fidèle aux conditions topographiques réelles. En fait, le programmateur 11 alimente les moniteurs 9 en signaux vidéo de manière que l'orientation du disposi- tif 1 de prise de vues et la position dans l'espace du moni- teur alimenté coincident exactement. A cet effet, le pro- grammateur 11 reçoit d'un dispositif 17 de commande du pivotement progressif, par une connexion 21, une information indiquant l'orientation instantanée du dispositif 1 de prise de vues par rapport à une direction de référence R. Ce pro- grammateur 11 répartit les signaux vidéo, venant de ce der- nier dispositif, conformément à cette information d'orienta- tion sur l'une respective de ses sorties 14, qui mènent chacune à un moniteur 9 respectif. Dans la forme de réalisa- tion de la figure 3, il est monté en amont de chaque moni- teur 9 un enregistreur électronique vidéo 7, qui conserve un signal entrant et ne le transmet par une liaison 20 à son moniteur respectif que lorsque le programmateur 11 a délivré le signal vidéo suivant. Le dispositif 17 de commande de pivotement pas à pas commande le dispositif de manoeuvre (servomoteurs) du dispo- sitif 1 de prise de vues conformément à un cycle automatique et programmable ou selon l'ordre donné par un dispositif 12 de poursuite d'une cible. Bien entendu, l'observateur peut à tout moment interrompre le cycle s'il désire par exemple explorer plus en détail par exemple un secteur 2, en particulier en modifiant la distance focale de l'optique de prise de vues. La liaison de commande entre l'observaLeur et le dispositif I de prise de vues n'est pas représentée sur la figure 3, La programmation du dispositif 17 de commande du pivotement pas à pas-détermine l'amplitude des pas, c'est- à-dire la largeur des secteurs, ainsi que la fréquence de balayage, l'observateur 10 pouvant aussi choisir manuel- lement ces paramètres. Dans le cas o le dispositif 12 de poursuite d'une cible est prioritaire sur ce dispositif de commande 17, le dispositif 1 de prise de vues, de même que la, ou une ou les armes du véhicule blindé, suit ou suivent la cible. L'observateur 10 peut suivre le déplacement de la cible, ou de l'objet (mobile) observé par l'intermédiaire de son moniteur "horizon" et a donc toujours l'orientation dans l'espace nécessaire, ce qui peut avoir une très grande importante en particulier pour choisir l'instant du tir. Le dispositif 12 de poursuite de la cible est relié, non seulement par un conducteur 18 au dispositif 17 de com- mande du pivotement pas à pas, mais aussi par un conducteur bidirectionnel 15 au programmateur, afin d'obtenir de ce programmateur par exemple la référence du secteur dans lequel l'observateur a découvert un objectif, une cible ou tout simplement des objets à observer. Le dispositif de com- mande prioritaire précité du dispositif 17 prend alors la relève de cette initialisation effectuée par le dispositif 12. Pour associer les moniteurs 9 à un dispositif 13 d'identification ami/ennemi, ce dispositif 13 est relié au programmateur 11 par un conducteur bidirectionnel 16. De la sorte, un signal avertisseur optique et/ou acoustique pefl Lrre (fnis si un objet ennemi apparaît sur le moniteur corre5spondant 'l iqur',,). leaEs 'crans des moniteurs 9 peuvent porter des repères gradues riculés ou analogues (amovibles et non représen- tés sur].es figures) destinés à donner pour des cibles et objec- tifs affichés des renseignements de mesure et/ou de télémé- trie. Bien entendu, au cours du pivotement automatique pas pas, il est maintenu une zone 19 de chevauchement marginal (figure 3) entre les secteurs 2, 3 explorés successivement afin d'éviter tout espace mort. L'identité précitée de couverture entre l'orientation 22 du dispositif 1 de prise de vues et la position 22' du moniteur 9 alimenté à ce moment (par rapport à la direction R de référence) est représentée sché- matiquement sur la figure 3. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications au système d'observation et de reconnaissance représenté et décrit. REVENDICATIONS 1. Sy.stème d'observation et de reconnaissance pour véhicule blindé, caractérisé en ce qu'il comporte: a) un dispositif (1) de prise de vues, qui est monté à l'extérieur du véhicule (8) et peut être déplacé librement depuis l'intérieur de ce véhicule selon au moins deux axes de coordonnées, de façon que son déplacement, commandé soit automatiquement, soit manuellement, au moins dans le plan azimutal, ait lieu pas à pas, afin d'explorer par secteurs la zone à observer (zone de combat); et b) un dispositif de visualisation, qui est couplé électriquement à ce dispositif de prise de vues (1), fonc- tionne pratiquement simultanément et est composé d'un nombre d'appareils de visualisation (9) au moins égal à celui des secteurs (2) explorés par tour complet dans le plan azimutal, ces appareils (9) étant répartis sensiblement circulairement dans ce plan azimutal, à l'intérieur du véhicule et autour d'un observateur (10) de manière à reproduire les images dans leurs orientations respectives et étant alimentés séquentiellement en signaux vidéo au fur et à mesure du pivtiterrent pas à pas (17) imprimé au dispositif (1) de prise de vues. 2. Hystème selon la revendication 1: caractérisé en ce que le dispositif (1) de prise de vues a un grossissement variable, soit continuellement, soit progressivement. 3. Système selon l'une des revendications 1 et. 2, caracLérisé en ce qu'il est monté, en amont des appa- rei]s (9) de visualisation, des enregistreurs vidéo électro- niques (7), qui conservent les signaux vidéo et ne les déli- vrent que lorsque le signal vidéo suivant dans la séquence arrive. I4.;Vlme selrion ri 'une qtue]jcrnrnque des revendications 1 A J, raractéris5 en ce que le dispositif (17) de commande du pivntemr', i. pas r pas du dispositif (1) de prise de vues, à fonctinilrnemenlit soit automatique, soit manuel, est conçu de faonu que les secteurs explorés (2) successifs se chevau- cient dans une zone marginale (19). lu 5. Syftème selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif (1) de prise de vues peut pivoter pas à pas dans au moins un plan d'élévaLtion et en ce qu'il est disposé, à l'intérieur du véhicule (8) et au-dessus du poste d'observation (10), un nombre d'appa- reils de visualisation (9) correspondant au nombre des sec- teurs explorés successivement dans chaque plan d'élévation, ces appareils (9) recevant séquentiellement les signaux à mesure que le dispositif (1)de prise de vues pivote d'un pas dans le plan d'élévation respectif. 6. Système selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que le dispositif (1) de prise de vues est, soit une caméra de télévision, soit une caméra infrarouge et en ce que des repères d'objectif amovibles ou des réticules sont disposés sur les écrans des appareils de visualisation (9), qui sont, soit des récepteurs de télévi- sion, soit des récepteurs d'images infrarouges. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le déplacement du dispositif (1) de prise de vues peut être commandé par un dispositif (12) de roursuite de cible. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif (1) de prise de vues est ciouplé avec un dispositif (13) d'identification ami/ ennemi, de façon que, si un objet ennemi apparaît dans le secteur exploré à un instant donné, un signal avertisseur optique et éventuellement acoustique soit produit sur l'appa- reil récepteur (9) correspondant à ce secteur. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif (1) de prise de vues est monté sur une plate-forme (4a), le cas échéant sta- hi]isne, id'un bras télescopique (1) et éventuellement pivo- tant. 111. i;Vst6Äme selon l'une quelconque des revendications I a 9, craLrtérisé en ce que le dispositif (1) de prise de vues est relié télémétriquement aux dispositifs de visualisa- 11. Sys.tème selon l'une quelconque des revendications 1 à 1Q, caractérisé en ce qu'une arme au moins du véhicule blindé (8) est entraînée en fonction du déplacement explora- toire du dispositif (1) de prise de vues.