Brevet FR2577038A1 — publié le 19860808

- 1 - DISPOSITIF POUR LE DECLENCHEMENT D'UNE MINE COMPRENANT UNE ENVELOPPE REALISEE EN FORME DE BOULE OU DE CORPS DE REVOLUTION L'invention se rapporte à un dispositif pour le déclenchement d'une mine comprenant une enveloppe qui est réalisée en forme de boule ou de corps de révolution et comporte plusieurs propulseurs à poussée allant du sens radial à tangentiel répartis sur la périphérie, et une charge d'explosif avec allumeur et dispositif de sécurité, un capteur détectant le champ magnétique entourant la mine et un autre capteur ainsi qu'un circuit d'interprétation pour les signaux délivrés par les capteurs pour le dé- clenchement de la mine. Pour le minage de grandes surfaces avec un petit nombre de mineson utilise des mines dites roulantes tel- les qu'elles sont connues par la demande de brevet P 33 45 363.2. Ces mines comportent une enveloppe façonnée en forme de boule ou de corps de révolution de telle sorte qu'elles peuvent se déplacer sur le terrain à l'aide des propulseurs incorporés à l'enveloppe et pouvant être al- lumés les uns après les autres. Si, au cours de son dépla- cement, une telle mine rencontre un objectif, les capteurs de proximité ou de contact qui sont logés à l'intérieur réagissent et allument la charge d'explosif. La demande de brevet allemand 26 08 067 décrit un circuit d'allumage pour munition à charge creuse lar- gable qui renferme un détecteur de métal et un autre cap- teur, par exemple un capteur d'impact, dont les sorties sont mutuellement combinées par un élément logique (porte ET). Les modes de réalisation précités des dispositifs d'allumage permettent, certes, la détection d'un impact sur un objectif métallique, mais sont incapables d'exclure les influences exercées par des grandeurs perturbatrices ou des objectifs non désignés sur le déclenchement de la - 2 - mise à feu. L'invention a par conséquent pour objet de mettre au point pour l'allumage d'une mine roulante un dispositif qui, même pendant le mouvement de roulement de la mine, soit en mesure, en cas de choc ou d'impact sur un ob-- jectif désigné, d'identifier ce dernier sans que des objectifs non désignés ou les influences résultant du mouvement des mines et des impulsions de commande des pro- pulseurs provoquent l'allumage. Avec un dispositif pour le déclenchement d'une mine du type précité, ce résultat est atteint selon l'in- vention par le fait qu'il comporte: a) un ou plusieurs capteurs détectant le champ ma- gnétique entourant la mine et une installation de traite- ment traitant les signaux délivrés par les capteurs et dont le signal de sortie est appliqué à un comparateur à valeur de seuil qui, en cas de dépassement d'une valeur de seuil déterminée, émet un signal de sortie qui comman- de un relais de temporisation redéclenchable lequel est lui-même raccordé par sa sortie à une entrée d'un circuit logique; b) un autre capteur détectant l'accélération agissant sur la mine et une autre installation de traitement trai- tant les-signaux délivrés par le capteur et comportant une entrée de remise à zéro et un intégrateur pouvant être remis à zéro et dont le signal de sortie est appliqué à un autre comparateur à valeur de seuil qui, en cas de dépas- sement d'une valeur de seuil déterminée, émet un signal de sortie qui commande une autre entrée du circuit logique.; c) un relais de temporisation amorçé par déclenche- ment du dispositif d'allumage d'au moins l'un des propul- seurs et dont le signal de sortie remet à zéro les relais de temporisation du dispositif de déclenchement d'une mine, met à la valeur initiale zéro l'intégrateur logé dans l'autre installation de traitement et maintient cet état pendant la temporisation du relais. -3- Selon une autre caractéristique de l'invention, le signal de sortie del'autre capteur commande un troi- sième comparateur à valeur de seuil qui lui-même amorce un troisième relais de temporisation redéclenchable dont le signal de sortie est appliqué aussi bien à la troisième entrée du circuit logique qu'à l'entrée "Enable" (activation) de l'intégrateur logé dans l'installation de traitement des signaux des capteurs. Dans un mode de réalisation avantageux de l'in- vention, l'intégrateur activé par l'entrée "Enable", dans son état actif et à l'application d'un signal de sortie del'autre capteur d'une valeur significative > O m/s.> intègre constamment une valeur négative sélec- tionnable constante en même temps que la valeur de la décélération agissant effectivement sur la mine. Selon une autre particularité du dispositif selon l'invention, le ou les capteurs détectant le champ magné- tique entourant la mine sont constitués par un ou plu- sieurs circuits oscillants dont les bobines servent de capteurs, la variation de la fréquence de résonance Af résultant de l'approche d'un métal étant interprétée et les variations de fréquences lentes dépendant de la déri- ve étant supprimées. Le ou les capteurs détectant le champ magnétique entourant la mine et l'installation de traitement trans- formant les signaux des capteurs peuvent avantageusement être constitués par un capteur du vecteur du champ magné- tique comportant une installation montée en aval pour le traitement des signaux, laquelle délivre un signal de sor- tie proportionnel à l'angle du champ magnétique et dont l'autre sortie, qui délivre un signal proportionnel à l'intensité du champ magnétique, est appliquée par l'in- termédiaire d'un comparateur à valeur de seuil bipolaire au relais de temporisation redéclenchable. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de modes de réalisation pris comme exemples, - 4 - mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel: - Za figure 1 représente un dispositif pour le déclenchement de mines roulantes au moyen de capteurs d'identification d'objectifs; - Za figure 2 est une variante d'un dispositif pour le déclenchement de mines roulantes; - la figure 3 est une autre variante du disposi- tif comportant un capteur pour la détection du champ ma- gnétique terrestre. La figure 1 représente un dispositif pour le dé- clenchement d'une mine roulante avec utilisation de deux capteurs d'identification d'objectifs. Les deux canaux des capteurs traitent tout d'abord indépendamment l'un de l'autre leurs signaux 21, 26 émanant de leurscapteuisres- pectifs. Les signaux de sortie 24, 25 résultant du traite- ment des signaux des capteurs sont ensuite mutuellement combinés en un signal d'allumage dans un élément logiaue 5. Dans les variantes du dispositif pour le déclen- chement d'une mine roulante selon la figure 1 et la figu- re 2, on détecte une approche d'objetMmétallique4en tant que première grandeur d'influence. A cet effet, sur la - surface de l'enveloppe de la mineon prévoit une ou plu- sieurs bobines excitatrices 1 disposées dans un ordre spa- cial déterminé. Celles-ci sont raccordées à une installa- tion de traitement 2 traitant les signaux des capteurs et comportant un ou plusieurs circuits oscillants actifs. Les variations Afr de la fréquence de résonance résultant dans les circuits oscillants lorsque la.mine roulante ap- proche d'un métal sont captées, les variations de fréquen- ces lentes dépendantes de la dérive étant supprimées. L'installation 2 traitant les signaux des capteurs produit ainsi un signal de sortie 22 qui commande le comparateur à valeur de seuil 3. En cas de dépassement d'une valeur de seuil prédéterminée dans le comparateur 3, le relais de 2577-038 - 5,- temporisation redéclenchable 4 monté en aval est amorcé par le signal 23. L'information délivrée par le capteur de métal 1, 2 reste ainsi mainten, pendant la temporisation du relais 4. Lorsque le relais de temporisation 4 est déclenché, l'une au moins de deux conditions physiques indépendantes pour le déclenchement de l'allumage se trouve alors remplie par le fait au'un signal positif 24 est appliqué à une entrée 5a du circuit logique 5, ici une porte ET. Dans toutes les trois variantes du dispositif pour le déclenchement d'une mine roulante, telles qu'elles sont représentées sur les figures 1, 2 et 3, on capte la valeur des accélérations agissant sur le centre de la mine et on les interprète pour l'identification de l'objectif. A cet effet, on prévoit respectivement un capteur d'accé- lération 6 dont le signal de sortie 26 est traité dans une autre installation 7 traitant les signaux des cap- teurs. Celle-ci comprend un intégrateur 7a pouvant être remis à zéro au moyen de l'entrée 12 et, dans la variante selon la figure 2, un intégrateur 7a pouvant être activé par une ligne de signalisation particulière 29 (Enable). Celui-ci, lorsqu'il a été activé et en présence d'un signal 26 de la valeur > 0 m/s délivré par le capteur, addi- tionne constamment une valeur d'accélération négative constante déterminée à la valeur d'accélération négative agissant effectivement sur la mine roulante. Les décélé- rations "parasites" sont ainsi efficacement supprimées. Lorsque la tension de sortie 27 de l'autre installation de traitement 7 traitant les signaux des capteurs dépas- se la tension de seuil présélectionnée dans l'autre compa- rateur à valeur de seuil 8, ce dernier délivre un signal de sortie 25 à l'autre entrée 5b de l'élément logique 5. La seconde condition physique indépendante pour le déclen- chement de l'allumage est dès lors satisfaite et dans les variantes des circuits selon les figures 1 et 3, un signal d'allumage apparaîtrait à la sortie de l'élément logique 5. -6- Dans ces variantes, tout en négligeant la suppression des décélérations "parasites",on détecte de la sorte le dépas- sement d'une valeur de seuil prédéterminée de la réduction de la vitesse provoquée par l'impact ou le choc sur l'ob- jectif. Dans le mode de réalisation selon la figure 2 du dispositif pour le déclenchement d'une mine roulante, on prévoit pour le signal de sortie 26 de l'autre capteur 6 un montage série, placé parallèlement à l'installation de traitement des signaux déjà décrite, d'un troisièmeJcompa- rateur à valeur de seuil 10 et d'un troisième relais de temporisation 11 dont la ligne de sortie 29 est raccordée, d'une part, à la troisième entrée 5c de l'élément logique et, d'autre part, à l'entrée d'activation (Enable) de l'intégrateur 7ade l'installation de traitement 7 des si- gnaux des capteurs. De cette façon, l'intégrateur 7a n'est actif que lorsque qu'un seuil de décélération prédéterminé a été dépassé. Cet état reste maintenu pendant la temporisation du relais 11 monté en aval du troi- sième comparateur à valeurs de seuil 10. De par cette dé- pendance vis à vis de la valeur de seuil de l'intégrateur on obtient ainsi un degré de liberté supplémentaire pour la suppression des grandeurs perturbatrices dans la mesure de l'accélération et le traitement des signaux. Le mode de réalisation du montage selon la figu- re 3 comportejdans sa branche des signaux relatifs au champ magnétique /un autre capteur la et une autre instal- lation de traitement des signaux 2a que les versions selon la figure 1 et la figure 2. Dans cette variante, on capte la variation de la valeur du champ magnétique terrestre provoquée par l'objectif. A cet effet, on prévoit un cap- teur la pour le champ magnétique et une installation de traitement 2a des signaux du capteur avec sorties pour la valeur 31 et l'angle 30 du champ magnétique. Le signal de sortie 31 est appliqué à un comparateur à valeur de seuil 7- bipolaire 3a. Lorsque la valeur de la variation mesurée du champ magnétique dépasse une valeur prédéterminée dans le comparateur 3ace dernier amorce le relais de tempori- sation 4 redéclenchable monté en aval. L'une des condi- tions nécessaires au déclenchement de l'allumage est ainsi ici aussi remplie. Toutes les trois variantes du dispositif pour le déclenchement d'une mine roulante selon les fiaures 1 à 3 comportent un autre trajet des signaux comprenantle relais de temporisation 9. Celui-ci est amorcé par un signal émanant de la commande du système d'entraînement de la mine rou- lante, par exemple d'une commande d'un moteur ou d'une impul- sion d'allumage d'un propulseur. Le relais de temporisa- tion 9 est relié aux entrées de remise à zéro de tous les autres relais de temporisation 4, 11 et remet ces derniers à zéro, et l'intégrateur 7a de l'installation de traite- ment 7 des signaux d'accélération à la valeur initiale zéro et maintient cet état pendant toute la durée de sa temporisation. La valeur minimale de la temporisation du relais 9 correspond en pareil cas à la valeur maximale de la durée de marche d'un propulseur. L'avantage particulier du dispositif selon l'in- vention pour l'allumage d'une mine roulante réside notam- ment dans le fait qu'elle met en jeu pour l'identifica- tion de l'objectif une méthode d'analyse sensorielle peu compliquée qui permet de séparer les grandeurs perturba- trices types d'une mine roulante, comme les accidents de terrain et les pierres le long du trajet de roulement ainsi que les impulsions d'accélération des propulseurs, afin de les différencier sans erreur possible des caracté- ristiques spécifiques d'un impact sur un objectif. - 8 - REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour le déclenchement d'une mine comprenant une enveloppe qui est réalisée en forme de bou- le ou de corps de révolution et comporte plusieurs pro- pulseurs répartis sur la périphérie ou, en lieu et place de ceux-ci, des éléments d'entraînement à poussée allant du sens radial à tangentiel, et une charge d'explosif avec allumeur et dispositif de sécurité, un capteur détectant le champ magnétique entourant la mine et un autre capteur ainsi qu'un circuit d'interprétation pour les signaux dé- livrés par les capteurs pour le déclenchement de la mine, caractérisé par le fait qu'il comprend: a) un ou plusieurs capteurs (1) détectant le champ magnétique entourant la mine et une installation de trai- tement (2) traitant les signaux (21) délivrés par les cap- teurs et dont le signal de sortie (22) est appliqué à un comparateur à valeur de seuil (3) qui, en cas de dépas- sement d'une valeur de seuil déterminée, émet un signal de sortie (23) qui commande un relais de temporisation redéclenchable (4) lequel est luimême raccordé par sa sortie (24) à une entrée (5a) d'un circuit logique (5); b) un autre capteur agissant sur la mine et une autre installation de traite- ment (7) traitant les signaux (26) délivrés par le cap- teur et comportant une entrée (12) de remise à zéro et un intégrateur (7a) pouvant être remis à zéro et dont le signal de sortie (27) est appliqué à un autre comparateur à va- leur de seuil (8) qui, en cas de dépassement d'une valeur de seuil déterminée, émet un signal de sortie (25) qui com- mande une autre entrée (5b) du circuit logique (5); c) un relais de temporisation (9) amorcé par déclen- chement du dispositif d'allumage d'au moins l'un des pro- pulseurs et dont le signal de sortie (28) remet à zéro les relais de temporisation (4, 11) du dispositif de dé- clenchement d'une mine, met à la valeur initiale zéro l'intégrateur (7a) logé dans l'autre installation de trai- tement (7) et maintient cet état pendant la temporisation du relais (9). 2.- Dispositif pour le déclenchement d'une mine selon la revendication 1, arapatdrisé par le fait que le signal de sortie (26) de l'autre capteur (6) commande un troisième comparateur à valeur de seuil (10) qui lui-même amorce un troisième relais de temporisation redéclenchable (11) dont le signal de sortie (29) est appliqué aussi bien à la troisième entrée (5c) du circuit logique (5) qu'à l'entrée "Enable" de l'intégrateur (7a) logé dans l'ins- tallation de traitement (7) des signaux des capteurs. 3.- Dispositif pour le déclenchement d'une mine selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'in- tégrateur (7a) activé par l'entrée "Enable", dans son état açtif et à l'application d'un signal de sortie (26) de l'autre capteur (6) d'une valeur significative > O m/s;intègre constamment une valeur négative sélection- nable constante en même temps que la valeur de la décélération agissant effectivement sur la mine. 4.- Dispositif pour le déclenchement d'une mine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caraeté- risé par le fait que le ou les capteurs (1) détectant le champ magnétique entourant la mine sont constitués par un ou plusieurs circuits oscillants dont les bobines (1) ser- vent de capteurs, la variation de la fréquence de résonan- ce Af résultant de l'approche d'un métal étant interprétée (2) et les variations de fréquences lentes dépendant de la dérive étant supprimées. 5.- Dispositif pour le déclenchement d'une mine selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le ou les capteurs (1) détectant le champ magnétique entou- rant la mine et l'installation de traitement transformant les signaux des capteurs sont constitués par un capteur (la) du vecteur du champ magnétique (la) comportant une installation (2a) montée en aval pour le traitement des signaux, laquelle délivre un signal de sortie (30) pro- - 10 - portionnel à l'angle du champ magnétique et dont l'autre sortie, qui délivre un signal (31) proportionnel à l'in- tensité du champ magnétique est appliquée par l'intermé- diaire d'un comparateur à valeur de seuil bipolaire (3a) au relais de temporisation redéclenchable (4).