Brevet FR2597226A1 — publié le 19871016

CALCULATEUR DE GUIDAGE POUR UNE INSTALLATION DE LANCEMENT L'invention se rapporte à un calculateur de guidage pour une installation de lancement de missiles pouvant être tirés à partir d'un véhicule ou d'un avion et pouvant être dirigés sur un objectif désigné en suivant une trajectoire de vol déterminée par le calculateur de guidage à l'aide de dispositifs de localisation et/ou de visée. De tels calculateurs de guidage sont employés pour des armes guidées, par exemple des missiles, qui sont utilisées par des véhicules terrestres ou des hélicoptères en particulier contre les blindés sur une portée pouvant atteindre quelques kilomètres. l'opération s'effectue en procédant à l'acquisition d'un objectif possible au moyen d'installations de localisation adéquates connues, après quoi le tireur se trouvant à bord du véhicule ou de l'avion pointe un appareil de visée sur l'objectif et, après le tir, conduit le missile sur celui-ci. Le missile est ensuite automatiquement maintenu par le calculateur de guidage sur la ligne de visée en respectant des lois de guidage déterminées.Les modes de réalisation actuellement connus de ces calculateurs de guidage ont cependant pour défaut un manque de flexibilité en cas d'utilisation de différents systèmes d'armes, sont trop lents dans leur réaction et trop imprécis et, de surcroît, leur structure est trop compliquée et peu souple. L'invention a par conséquent pour objet de mettre au point un calculateur de guidage pour missiles qui puisse facilement s'adapter fonctionnellement aux différents missiles, un temps de déroulement plus court et une plus grande précision devant être en même temps obtenus pour le déroulement de toutes les fonctions nécessaires. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait qu'à un bus d'adresses et de données en soi connu sont raccordés les circuits suivants alimentés par une source de courant a) un ou plusieurs calculateurs (processeurs) pour la commande de la circulation des données sur le bus d'adresses et de données et pour le traite ment des données ;; b) une ou plusieurs mémoires (mémoire à accès aléa toire, mémoire morte) à contenu fixe ou modifia ble pour la mémorisation de variables de program mes ainsi que du système d'exploitation, du pro gramme de travail, des tables, des programmes d'essai et de contrôle c) au moins un circuit pour la sélection et l'appel de signaux d'état et/ou de contrôle d'un ou de plusieurs dispositifs de localisation et/ou de dispositifs de visée d) au moins un circuit pour la sélection et l'appel de grandeurs d'état typiques pour l'état de mar che ou de vol, comme le cap, la position et la vi tesse et/ou de signaux de contrôle pour ces gran deurs d'état ainsi que d'indications et d'élé ments de commande de l'équipage du véhicule ou de l'avion ;; c) au moins un circuit pour la sélection et l'appel de grandeurs d'état et/ou de signaux de contrôle de l'installation de lancement d) au moins un circuit pour la sélection et l'appel de grandeurs d'état et/ou de signaux de contrôle du dispositif de mise à feu appartenant à l'ins tallation de lancement g) au moins un circuit pour la sélection et l'appel de grandeurs d'état et/ou de signaux de contrôle du dispositif de guidage des missiles. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, au bus d'adresses et de données peuvent etre raccordés au moins un circuit pour la sélection et l'interrogation de dispositifs de contrôle et/ou de mesure ainsi qu'un circuit pour la sélection et l'interrogation de l'installation de lancement, du dispositif de mise à feu et du dispositif de guidage d'autres systèmes d'armes. Le calculateur de guidage selon l'invention peut, en outre, être complété en raccordant au bus d'adresses et de données au moins un circuit pour la sélection et l'interrogation de convertisseurs analoguiques/numériques et/ou de convertisseurs numériques/analogiques, et au moins un circuit pour la sélection et l'interrogation de dispositifs auxiliaires. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, au bus d'adresses et de données peut être raccordé au moins un circuit pour l'adaptation d'autres sous-ensembles par l'intermédiaire d'un bus d'adresses et de données qui présente une autre norme que les bus d'adresses et de données utilisés dans le calculateur de guidage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel - la figure i est un schéma synoptique du calculateur de guidage - la figure 2 est un plan de montage simplifié de l'installation de lancement comportant un calculateur de guidage. A la figure 1, on a représenté un schéma synoptique simplifié d'un calculateur de guidage numérique CG rOali- sé à titre d'exemple selon l'invention. Le composant central de ce calculateur de guidage est le bus d'adresses et de données BUS. Tous les autres éléments de circuit sont raccordés à ce bus des données qui transmet de façon connue toutes les informations concernant les adresses et les données. La fourniture d'énergie à l'ensemble du dispositif est assurée par un bloc d'alimentation central NT. Les calculateurs de guidage CG de ce type sont géné- ralement utilisés dans les véhicules terrestres ou les hélicoptères pour conduire les missiles commandés jusqu'à un objectif localisé et désigné. Un mode de réalisation connu de ce type d'arme guidée est le système HOT. La principale qualité exigée d'un tel système d'arme est la rapidité de réponse. Pour cette raison, le calculateur de guidage selon l'invention présente la structure-bus type qui garantit un traitement des données aussi rapide que possible et effectif. Au BUS central d'adresses et de données sont reliés tous les autres circuits nécessaires, soit sous forme de circuits autonomes, soit sous forme de circuits de liaison. A cet égard, on peut citer en particulier le contrôleur de bus CTRL qui commande la circulation des données sur le BUS qui relie les différents modules entre-eux. Le processeur PROC dans cet exemple de réalisation est un calculateur numérique à 16 bits servant d'unité centrale microprogrammable. Pour le stockage des contenus fixes ou modifiables des mémoires, les mémoires à accès aléatoire RAM servent de mémoires pour les variables des programmes et les mémoires mortes ROM de mémoires pour le système d'exploitation, les programmes de travail, les tables et les programmes d'essai et de contrôle. Les dispositifs de localisation et de visée LOC et VIS nécessaires à la préparation et à l'exécution d'un lancement d'arme guidée sont raccordés au bus des données BUS par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs circuits de liaison 1. Le circuit l comprend ici aussi bien l'appel de signaux de sortie des dispositifs de localisation et de visée que leur commande en vue du pointage sur un objectif ainsi que de la régulation du synchronisme (signaux d'asservissement) entre l'appareil de visée VIS et l'installation de tir AAL. Par ailleurs, des signaux d'état et de contrôle peuvent être transmis par le circuit i. Les circuits peuvent être équipés en cas de besoin de sous-ensembles de traitement des signaux, par exemple des convertisseurs analogiques/numériques et numériques/analogiques. Un calculateur de dérive pour le dispositif de localisation LOC peut aussi être installé dans le circuit l. Le(s) circuit(s) 2 serve(nt) de circuits de liaison pour les dispositifs à interroger et à commander qui peuvent être classés en groupes fonctionnels de détermination du cap et de la position et en groupes fonctionnels de commande et de signalisation du véhicule ou de l'héli coptère. Les dispositifs du premier groupe servent à la détermination de la position, de la vitesse et du cap de véhicule ou de l'avion, qui porte le calculateur de guidage et l'installation de lancement, par rapport à la position de l'objectif localisé. A partir de là le(s) circuit(s) 2 calcule(nt) des signaux de correction qui, apparaissant sur un tableau d'affichage approprié SIG, par exemple un écran de visualisation, indiquent au pilote (conducteur) et au tireur la nécessité d'un changement de position.Le deuxième groupe mentionné ci-dessus comprend tous les dispositifs de commande nécessaires et les dispositifs de signalisation optiques et acoustiques. En pareil cas, l'interrogation de même que la commande des dispositifs cités peuvent se faire à l'aide du ou des circuits 2. Cela s'applique aussi bien au fonctionnement normal qu'au contrôle d'état et au fonctionnement d'essai. Le circuit 3 permet la sélection. et l'appel des signaux de position et d'état et des signaux de contrôle de l'installation de lancement AAL. Bien entendu, sur le calculateur de guidage on peut aussi installer plusieurs installations de lancement identiques ou analogues qui sont raccordées au calculateur de guidage de la même façon et avec le même processus opérationnel par un circuit Bquiva- lent 7. De façon analogue, un ou plusieurs circuits 4 servent à la sélection et à l'appel de grandeurs d'état et/ou de signaux de contrôle de tous les dispositifs de mise à feu MF appartenant à l'installation de lancement. Le(s) circuit(s) 5 serve(nt) au raccordement du ou des dispositif(s) de guidage des missiles tirés à partir de l'installation de lancement AAL. Ici on appelle en particulier les signaux d'état et on contrôle la rapidité de réponse du système. Ici s'effectue par ailleurs l'identif i- cation du missile et, pour finir, la transmission de tous les ordres de guidage après le lancement. Les autres circuits servent à compléter et à perfectionner le calculateur de guidage décrit jusqu'ici. Ainsi, par exemple, le circuit 6 sert à raccorder des appareils de contrôle et d'essai externes au bus d'adresses et de données BUS. Cela permet de contrôler l'état de marche et la capacité de fonctionnement du calculateur de guidage et des sous-ensembles qui y sont rattachés de façon encore plus appronfondie qu'avec les moyens de contrôle déjà prévus dans le système d'exploitation. Le circuit supplémentaire 8 sert à raccorder des convertisseurs analogiques/numériques et/ou numériques/analogiques en tant que possibilité complémentaire de transmission des signaux aux circuits de liaison précités, en particulier pour tous les dispositifs externes qui fournissent des signaux analogiques ou qui en ont besoin pour la commande. Le circuit 9 permet de raccorder au bus d'adresses et de données BUS des dispositifs auxiliaires éventuel lement nécessaires, comme par exemple des dispositifs de mesure spéciaux pour des grandeurs physiques ou des opérantes pour l'exécution de mesures. Pour finir, le circuit 10 sert à adapter des systèmes bus ZBUS de normes différentes au bus d'adresses et de données BUS. La figure 2 représente un plan de montage simplifié du calculateur de guidage et de l'installation de lancement pour un système d'arme, d'autres systèmes d'armes de même type ou de type analogue pouvant fonctionner avec le même calculateur de guidage. Il suffit à cet effet d'introduire dans le logiciel des paramètres spécifiques de chaque système d'arme considéré. Les différents systèmes d'armes utilisent en pareil cas les mêmes dispositifs tels que l'installation de repérage, l'appareil de visée, la détermination du cap et aussi des éléments de commande et de signalisation pour le tireur. Le bloc CG de la figure 2 comprend le calculateur de guidage représenté à la figure 1. A celui-ci sont raccordés, d'une part, une alimentation en courant électrique de même que des dispositifs de contrôle de position et de cap existant déjà dans le véhicule ou l'avion et, d'autre part, les dispositifs de localisation, de visée, de commande et de signalisation. Selon la nature de la mission, les installations de lancement de différents systèmes d'armes peuvent être reliées au calculateur de guidage. En cas de nécessité, les dispositifs de contrôle et d'essai externes de même que d'autres dispositifs auxiliaires sont raccordés au calculateur de guidage. Les avantages-particuliers d'un calculateur de guidage ainsi constitué résident, d'une part, dans sa construction extrêmement compacte, flexible et capable d'extension et, d'autre part, dans la plus grande précision du processus de guidage susceptible d'être obtenu par l'emploi de paramètres de réglage plus précis et de transformations de coordonnées plus exactes, par une meilleure compensation des grandeurs d'influence comme les variations de températures et finalement par le calcul plus précis et plus rapide du processus de guidage. REVENDICATIONS 1. Calculateur de guidage pour une installation de lancement de missiles pouvant être tirés à partir d'un véhicule ou d'un avion et pouvant être dirigés sur un objectif désigné en suivant une trajectoire de vol déterminée par le calculateur de guidage à l'aide de dispositifs de localisation et/ou de visée, caractérisé par le fait qu'à un bus d'adresses et de données (BUS) en soi connu sont raccordés les circuits suivants alimentés par une source de courant (NT) a) un ou plusieurs calculateurs (processeurs) (CTRL, PROS) pour la commande de la circulation des don nées sur le bus d'adresses et de données (BUS) et pour le traitement des données b) une ou plusieurs mémoires (mémoire à accès aléa toire RAM, mémoire morte ROM) à contenu fixe ou modifiable pour la mémorisation de variables de programmes ainsi que du système d'exploitation, du programme de travail, des tables, des program mes d'essai et de contrôle c) au moins un circuit (l) pour la sélection et l'ap pel de signaux d'état et/ ou de contrôle d'un ou de plusieurs dispositifs de localisation (LOC) et/ou de dispositifs de visée (VIS) d) au moins un circuit (2) pour la sélection et l'ap pel de grandeurs d'état typiques pour l'état de marche ou de vol (CAP), comme le cap, la posi tion et la vitesse et/ou de signaux de contrôle pour ces grandeurs d'état ainsi que d'indica tions et d'éléments de commande de l'équipage du véhicule ou de l'avion (COM, SIG) e) au moins un circuit (3) pour la sélection et l'ap pel de grandeurs d'état et/ou de signaux de con trôle de l'installation de lancement (AAL) f) au moins un circuit (4) pour la sélection et l'ap pel de grandeurs d'état et/ou de signaux de con trôle du dispositif de mise à feu appartenant à l'installation de lancement (MF) g) au moins un circuit (5) pour la sélection et l'ap pel de grandeurs d'état et/ou de signaux de con trôle du dispositif de guidage (DG) des missiles. 2. Calculateur de guidage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au bus d'adresses et de données (BUS) est raccordé au moins un circuit (6) pour la sélection et l'interrogation de dispositifs de contrôle et/ou de mesure (CONT). 3. Calculateur de guidage selon la revendication l ou 2, caractérisé par le fait qu'au bus d'adresses et de données (BUS) est raccordé au moins un circuit (7) pour la sélection et l'interrogation de l'installation de lancement, du dispositif de mise à feu et du dispositif de guidage d'autres systèmes d'armes. 4. Calculateur de guidage selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé par le fait qu'au bus d'adresses et de données (BUS) est raccordé au moins un circuit (8) pour la sélection et l'interrogation de convertisseurs analogiques/numériques et/ou numériques/analogiques. 5. Calculateur de guidage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'au bus d'adresses et de données (BUS) est raccordé au moins un circuit (9) pour la sélection et l'interrogation de dispositifs auxiliaires (DA). 6. Calculateur de guidage selon l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé par le fait qu'au bus d'adresses et de données (BUS) peut être raccordé au moins un circuit (10) pour l'adaptation d'autres sous-ensembles par l'intermédiaire d'un bus d'adresses et de données (ZBUS) qui présente une autre norme que les bus d'adresses et de données (BUS) utilisés dans le calculateur de guidage (CG).