Brevet FR2588967A1 — publié le 19870424

258896i La présente invention concerne un procédé et un dispo- sitif pour détecter des hélicoptères à grande distance. L'identification précoce d'hélicoptères est importante pour l'équipage de véhicules, notamment de véhicules blindés. Pour combattre des chars de combat, on a développé par exemple des hélicoptère spéciaux de défense antichar, dont l'identifica- tion précoce est très importante pour les chars. La présente invention a pour objet de permettre à l'équipage d'un char de détecter le plus précocement possible des hélicoptères qui s'approchent. Le procédé pour détecter des hélicoptères a grande distance selon la présente invention est caractérisé en ce que le rayonnement propre, modulé, qui est produit par la rotation des pales du rotor,et/ou le rayonnement de l'ambiance, est séparé par filtrage de l'ensemble du rayonnement provenant de la scène observée, et envoyé à un dispositif indicateur. La modulation résulte de la variation, pendant la rotation du rotor, du profil dudit rotor, projeté dans la direc- tion d'observation. Lorsque par exemple les pales d'un rotor bipale sont perpendiculaires à la ligne d'observation, la surface du rotor qui est tournée vers l'observateur, et par suite aussi le rayonnement propre du rotor, qui est mesuré, sont maximums. Dans ce cas, le détecteur reçoit un signal maximum. La fraction du rayonnement de l'ambiance qui est masquée par le rotor pour un champ visuel fixe, est dans ce cas également maxima, et, par suite, un détecteur destiné à recevoir le rayon- nement modulé de l'ambiance reçoit un signal minimum. Lorsque le rotor tourne de 90 degrés, le rayonnement propre modulé, qui est rayonné par le rotor, est minimum, tandis que le rayonnement de l'ambiance, reçu par l'observateur, est maximum. Apres une nouvelle rotation du rotor de 90 degrés, la surface du profil du rotor tournée vers l'observateur est à nou- veau maxima, et, à nouveau minima après une nouvelle rotation de 90 degrés. Le rayonnement propre qui parvient à l'observateur, tout comme le rayonnement de l'ambiance, parvenant également à l'observateur, est donc modulé au cours de la rotation du rotor, avec une fréquence égale au produit du nombre de tours du rotor par unité de temps, du nombre de pales du rotor et d'un facteur G. Ce facteur G vaut 1 ou 2, selon que le nombre des pales du rotor est pair ou impair. 258896? La présente invention concerne également un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention, c'est-à-dire pour détecter des hélicoptères à grande distance; ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif optique (1) pour former une image de la scène à observer, un détecteur (2), sur lequel le dispositif optique projette une image de la scène, un filtre (4) pour traiter le signal du détec- teur, un détecteur de signal (5), faisant fonction de comparateur et monté à la suite dc filtre (4), ainsi qu'un dispositif indica- teur (6), auquel le détecteur de signal (5) transmet les signaux provoqués par des hélicoptères. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le filtre (4) est un filtre passe-bande, dont la fréquence médiane est ajustée sur la fréquence de modulation de l'héli- coptère à détecter. Dans le cas de la détection du rayonnement propre modulé, qui est produit par les pales du rotor, on envisage d'utiliser, comme détecteur,un détecteur de rayonnement infrarouge dans la gamme des dix microns; dans le cas de la détection du rayonne- ment modulé de l'ambiance, on peut utiliser un photo-détecteur. Selon une autre caractéristique avantageuse, un préampli- ficateur est monté à la suite du détecteur. Le filtre peut être réalisé sous la forme d'un filtre électronique à fonctionnement analogique, sous celle d'un filtre électronique à fonctionnement numérique, ou bien sous celle d'un convertisseur analogique-numérique, et d'au moins un calculateur numérique programmé. La largeur de la bande du filtre est faible, et elle est ajustée de façon à tenir compte de ce que les vitesses de rotation des rotors d'hélicoptère ne varient que de quelques pour cent. Le détecteur de signal,à fonction de comparateur, ne transmet des signaux au dispositif indicateur qu'à partir d'une certaine amplitude minima - et, par suite, à partir d'une valeur du rapport signal/bruit, qui est donnée par le dimension- nement du montage. 258S 967 Lorsque le dispositif selon la présente invention doit pouvoir détecter plus d'un seul type d'hélicoptère, un montage en série,comprenant un filtre, un détecteur de signal et un dispositif indicateur,doit être connecté a la suite du préamplificateur pour chacune des fréquences de modulation à détecter. Dans le cas o le filtrage du signal a lieu par programmation sur calculateur numérique, la détermination de plusieurs fréquences peut aussi être effectuée successivement, par le procédé dit de "multiplexage temporel", à l'aide d'un seul montage comprenant un filtre, un détecteur de signal et un dispositif indicateur. Dans de nombreux cas, il n'est pas possible d'utiliser un seul canal pour surveiller une scène désirée, celà pour des raisons liées au rapport signal/bruit. Il faut alors établir plusieurs canaux pour obtenir la totalité du champ visuel requis. Les différents champs visuels peuvent alors soit se raccorder sans discontinuité, soit laisser certains intervalles entre eux. Ces intervalles doivent alors - si le temps disponible pour la détection des hélicoptères le permet - être compensés par un mouvement approprié de balayage. Dans ce cas également, il est possible, au lieu de monter en parallèle les canaux complets, comprenant le détecteur, le préamplificateur, le filtre et le dispositif indicateur, de monter en parallèle, pour cou- vrir l'ensemble du champ visuel désiré, seulement les détecteurs et les préamplificateurs des différents canaux, et d'effectuer l'identification des modulations de façon successive, par le procédé dit de "multiplexage temporel", grâce à un calculateur numérique, programmé à cet effet. Dans d'autres formes de réalisation, avantageuses, de l'invention, les signaux provenant des canaux indépendants, qui contiennent une information sur la direction et éventuellement aussi sur la fréquence de modulation, et par suite sur le type de l'hélicoptère localisé, peuvent être introduits dans un calcula- teur de conduite de tir, et pour pointer un dispositif approprié de visée et/ou de défense antiaérienne. 258896? Dans un autre exemple avantageux de réalisation de l'invention, un dispositif automatique de déclenchement d'une alar- me est connecté au détecteur de signal. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation du dis- positif selon la présente invention. La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation du dispositif selon la présente invention. Les figures 2 et 3 illustrent la production d'un rayon- nement modulé par un rotor d'hélicoptère. Sur la figure 1, on a désigné par la la scène à obser- ver. Une image en est formée par un dispositif optique 1 sur un détecteur 2. A la suite du détecteur 2 est monté un préampli- ficateur 3. La sortie du préamplificateur 3 est reliée à un filtre 4. Ce filtre 4 est suivi par un détecteur de signal 5,à fonction de comparateur, qui, à partir d'une certaine amplitude minima transmet les signaux à un dispositif indicateur 6, qui les affiche. Selon la figure 2, les pales 7 du rotor d'un hélicoptère bipale sont perpendiculaires à la ligne d'observation. La surface du rotor qui est tournée vers l'observateur, et par suite le rayonnement propre du rotor sont maximums. Le rayonnement de l'ambiance est masqué au maximum dans cette position des pales du rotor, si bien que le rayonnement de l'ambiance qui frappe un détecteur est minimum dans ce cas. Sur la figure 3, le rotor a tourné de 90 degrés par rapport à sa position initiale représentée sur la figure 2. La surface du rotor qui est tournée vers l'observateur, et par suite aussi le rayonnement propre du rotor sont minimums, tandis que le rayonnement de l'ambiance est maximum pour cette position des pales du rotor. 258896Y REVENDICATIONS 1. Procédé pour détecter des hélicoptères à grande dis- tance, caractérisé en ce que le rayonnement propre, modulé, qui est produit par la rotation des pales du rotor et/ou le rayonnement de l'ambiance, est séparé par filtrage de l'ensemble du rayonnement provenant de la scène observée, et envoyé à un dispositif indica- teur. 2. Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif optique (1) pour former une image de la scène à observer, un détec- teur (2), sur lequel le dispositif optique projette une image de la scène, un filtre (4) pour traiter le signal du détecteur, un détec- teur de signal (5), faisant fonction de comparateur,et monté à la suite du filtre (4), ainsi qu'un dispositif indicateur (6),auquel le détecteur de signal (5) transmet les signaux provoqués par des hélicoptères. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filtre (4) est un filtre passe-bande, dont la fréquence médiane est ajustée sur la fréquence de modulation de l'hélicop- tère à détecter. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un préamplificateur (3) est monté à la suite du détecteur (2). 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filtre (4) est réalisé sous la forme d'un circuit élec- tronique à fonctionnement analogique. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filtre (4) est réalisé sous la forme d'un circuit électronique de filtrage à fonctionnementnumérique. 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filtre (4) est constitué par un convertisseur analogique- numérique et au moins un calculateur numérique, programmé. 8. dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour détecter plusieurs hélicoptères différents, plusieurs couples,comprenant chacun un filtre et un dispositif indicateur, sont montés en parallèle à la suite d'un seul couple,comprenant un détecteur et un préamplificateur. 6 2588967 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour détecter plusieurs hélicoptères différents, il comporte un calculateur numérique, programmé pour identifier plusieurs fré- quences différentes de modulation. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le canal de détection est multiple, et que le champ de vision désiré est couvert sans discontinuité par les champs individuels de vision,correspondant respectivement aux différents canaux. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que plusieurs canaux séparés sont prévus pour la détection, et le champ de vision désiré est couvert grâce à un mouvement supplémentaire de balayage du dispositif. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que le détecteur et le préamplificateur sont suivis par un convertisseur analogique-numérique et un calcu- lateur numérique, qui est programmé pour identifier la direction et la fréquence. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le calculateur numérique est raccordé au calculateur de conduite de tir d'un moyen de combat. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 12, caractérisé en ce qu'un dispositif automatique de déclen- chement d'une alarme est connecté au détecteur de signal.