Brevet FR2607584A1 — publié le 19880603

DisDosltlf de mise à feu à fibre optique La présente invention concerne les dispositifs de mise à feu électrique de charges propulsives de projectiles à tir direct du type comprenant un module de détection relié à la charge par un câble électrique de mise à feu. Elle trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, dans le domaine des munitions à tir horizontal direct, par exemple roquette ou mine à action horizontale, permettant un piègeage sur courte distance comme le barrage d'une route ou d'un chemin. On connait déjà des dispositifs de mise à feu du type ci-dessus défini. Les plus fréquemment utilisés sont les dispositifs comprenant un module de détection sensible aux vibrations et chocs mécaniques. Le module est enterré dans la zone de passage que l'on veut défendre. Lorsque le module détecte des vibrations d'amplitude supérieure à un seuil déterminé dans une plage de fréquence pré- sélectionnée et , correspondant par exemple au passage d'un véhicule blindé, il déclenche la mise à feu d'une munition à tir direct ou d'une mine. Ces dispositifs présentent des inconvénients. Ils sont onéreux. Leur mise en place est relativement longue et souvent peu discrète (par exemple sur une route). Ils ne sont ni aisément remplaçables en cas de défaillance, ni rapidement déplaçables en cas de nécessité. Parce qu'enterrés, ils ne sont pas visuellement contrôlables et leur maintenance est difficile. L'invention vise à fournir un dispositif de mise à feu électrique d'une charge propulsive de projectile à tir direct répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il permet une mise à feu simple et peu coûteuse et qu'il est installable facilement et discrètement et qu'il répond aux exigences de sécurité et de fiabilité nécessaires dans le domaine considéré. Pour arriver à ce résultat, l'invention utilise la corrélation entre la variation du coefficient de transmission d'une fibre optique lorsqu'une pression est exercée sur elle ou que son rayon de courbure est modifié et, la détection des signaux acoustiques émis dans la zone de détection dans une plage de fréquence déterminée. On sait par exemple que le passage d'un véhicule blindé provoque du bruit présentant une énergie spectrale significative entre entre 60 et 800 Hertz. Ce qui permet de différencier un passage de véhicules blindés de celui d'un piéton. L'invention propose notamment un dispositif de mise à feu électrique d'une charge propulsive de projectile à tir direct du type ci-dessus défini, caractérisé en ce que le module est relié à une boucle de fibre optique présentant un coefficient de transmission fonction de la pression exercée sur elle, et en ce qu'il comprend un capteur acoustique sensible dans une plage de fréquence déterminée, apte à fournir un signal électrique en présence de bruit dans ladite plage, des moyens optoélectroniques d'émission périodique d 'impulsions de lumière dans la fibre à partir d'une extrémité de la boucle et de réception des impulsions à l'autre extrémité de la boucle, des moyens de comparaison fournissant un signal électrique de sortie représentatif de la différence entre le niveau du signal de sortie correspondant à chaque impulsion reçue et une valeur de référence fonction du niveau d'une impulsion reçue précédente au moins, et des moyens d'envoi sur le câble d'une tension électrique de mise à feu lorsque la différence dépasse un seuil déterminé sur un nombre déterminé d'impulsions, ces moyens étant associés au capteur acoustique pour être validés uniquement lorsque le signal de sortie du capteur acoustique dépasse une valeur prédéterminée. Dans un mode avantageux de réalisation, on élabore la valeur de référence par intégration analogique du signal de sortie correspondant à chaque impulsion sur un circuit RC à travers un redresseur. Le nombre déterminé d'impulsions sera en général supérieur à 1, pour assurer la sécurité. Dans des modes de réalisation avantageux on a recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le capteur acoustique est constitué par un microphone directif placé de façon à être sensible aux bruits provenant de la zone de la boucle et associé à un filtre passe-bande dont la bande passante est avantageusement comprise entre 60 et 800 Hertz, - le dispositif comprend des moyens d'activation et/ou de neutralisation à commande acoustique avec un circuit associé au capteur acoustique et provoquant la neutralisation en réponse à la réception d'un signal acoustique à fréquence déterminée et suivant un code prédéterminé, - le dispositif est apte à être porté par un conteneur du projectile à tir direct auquel il est associé, de façon à permettre le transport aisé de l'ensemble. L'invention sera mieux comprise'à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la Figure 1 montre schématiquement un dispositif selon l'invention en place dans un environnement à piéger, - la Figure 2 est un schéma électrique d'un dispositif selon l'invention. - la Figure 3 montre un dispositif selon l'invention adapté pour servir de bouchon à un tube lanceroquette pendant son transport. La Figure 1 montre un dispositif 1 de mise à feu électrique d'une charge propulsive de projectile à tir direct constitué par une roquette dont le tube de lancement 2 est fixé sur un arbre 3. Le dispositif 1 comprend un module de détection 4 relié à la charge propulsive du projectile par un câble électrique 5 de mise à feu. La longueur de câble 5 est généralement prévue pour permettre de placer le module à une distance du tube pouvant varier entre quelques mètres et une trentaine de mètres. Le module 4 est relié à une boucle de fibre optique représentée 6, disposée au travers d'une route 7. La longueur de la boucle est généralement d'une vingtaine de mètres. Le dispositif selon l'invention, montré en figure 2, comporte le module de détection 4 relié à la charge 10 par le câble électrique 5 de mise à feu. Le module est relié à la boucle 6 de fibre optique présentant un coefficient de transmission fonction de la pression exercée sur elle. Le module 4 comprend une source électrique non représenté fournissant une tension V et des moyens opto-électroniques 13 d'émission d'impulsions de lumière dans la fibre à partir d'une des extrémités de la boucle 6. Cès moyens 13 comportent un composant photo-émetteur 14, généralement constitué par une diode électrolumi- nescente, associé à un circuit de commutation rapide représenté par un transistor 15 sur la figure 2. Une horloge 16 contenue dans le module envoie des signaux périodiques de déclenchement à ltentrée du circuit de commutation rapide, en l'occurence à la base du transistor 15. A chaque impulsion, le transistor fait.pa.sser le courant dans la diode 14 sous forme d'impulsions qui provoquent l'émission lumineuse pendant un délai bref. La diode 14 est reliée à la source de courant continu par l'intermédiaire d'une résistance ajustable 18. La source peut avantageusement être constituée par une batterie rechargeable de 6 volts, ou de simples piles. La résistance ajustable 18 permet de régler l'intensité des émissions lumineuses dans la fibre optique. Un condensateur de découplage 19 dérive les courants alternatifs éventuels. Le module comporte également des moyens 20 de réception des impulsions lumineuses à l'autre extrémité de la boucle de fibre optique 6. Ces moyens comprennent un récepteur 21 qui peut être une photo-diode alimentée par la source électrique. En réponse aux impulsions de lumière, la photo-diode 21 transmet des signaux électriques dont l'amplitude est représentative du niveau de lumière reçue. Ces impulsions sont amplifiées par un amplificateur 22, et appliquées à un circuit comportant des moyens de comparaison 23 fournissant un signal de sortie représentatif de la différence entre les tensions appliquées à ses entrées. Lors de la réception, ces tensions correspondent à l'impulsion reçue par la photo-diode et à une valeur de référence fonction du niveau d'une impulsion reçue précédente au moins.Dans le schéma représenté sur la Figure 2, la valeur de référence est élaborée par intégration analogique du signal de sortie sur un circuit RC 24 à travers un redresseur 25. Le signal amplifié arrive directement au comparateur 26 à travers une diode redresseuse 27. Le comparateur 26, attaque une porte d'échantillonnage 28, dont l'entrée de validation reçoit le signal d'horloge. La porte 28 attaque ensuite un circuit à seuil 29 propre à fournir un signal logique incrémentant le compteur 31 lorsque le signal échantillonné émis par le comparateur dépasse un seuil déterminé. Le compteur 31 est prévu pour n'émettre un signal électrique de commande vers le circuit de corrélation 32 qu'en cas de dépassement d'un nombre prédéterminé d'impulsions successives reçues du circuit à seuil 29. Il comprend une remise à zéro après temporisation, lorsqu'il n'y a pas eu mise à jour. Le circuit corrélateur 32 comporte une porte ET 35. Cette porte peut être by-passée par l'intermédiaire d'un circuit comportant l'interrupteur 35a. La porte ET 35 est par ailleurs attaquée par un circuit acoustique comportant un capteur acoustique 36, un filtre passe-bande 37, par exemple centré sur 400 Hertz pour correspondre à la bande de fréquence de 60 à 800 Hertz et un circuit à seuil 38. Le circuit à seuil fournit un signal logique validant la porte ET 35 lorsque un bruit présentant une forte puissance dans la plage sus indiquée est capté. Quand la porte 35 ases deux entrées validées simultanément, elle transmet un signal au circuit 39 de mise à feu relié à la charge 10 par le câble électrique 5. Sur la figure 2, on a fait figurer des moyens 40 d'activation et/ou de neutralisation commandés par l'intermédiaire du capteur acoustique 36. Ces moyens comprennent un filtre 41 dont la bande passante se situe dans les fréquences des ultrasons (par exemple 8 à 10 KHertz) les signaux analogiques filtrés attaquent ensuite un convertisseur 42 apte à provoquer un signal de neutralisation en réponse à la réception d'un signal acoustique suivant un code prédéterminé. Ce signal de neutralisation attaque une porte OU 43. Il permet, d'une part la neutralisation du circuit de mise à feu électronique 39 et d'autre part le désamorçage physique par dépotage de la charge. Ce désarmorcage peut consister en un arrachage des fils de mise à feu via le circuit 44 afin d'assurer le maximum de sécurité. La porte OU 43 est par ailleurs également attaquée par un compteur à seuil 45. Le compteur est muni d'un circuit de remise à 0. Il permet une neutralisation du module après une durée de fonctionnement déterminée qui peut être de l'ordre de 48 heures. Ceci permet de limiter "la pollution" dans le temps par le dispositif de piégeage. La figure 3 montre un dispositif 51 selon l'invention fixé au tube-conteneur 50 d'un projectile à tir direct type roquette. Le dispositif 51 prend lieu et place du bouchon originel du tube-support du conteneur 50 de la roquette. Il comporte une structure 52 sur laquelle est enroulé le fil électrique de mise à feu 53. La fibre optique 54 est enroulée sur une autre partie de ladite structure. Un sifflet à ultrasons 55, permettant l'armement du dispositif lorsqu'il est retiré de son logement, sert d'émetteur pour la commande de neutralisation. Le scénario de mise en oeuvre du dispositif est décrit ci-après. Le projectile à tir direct, par exemple une roquette, et le module de piègeage sont contenus dans un même emballage spécifique. Après avoir choisi la zone à piéger, l'opérateur recherche un support pour le tube de la roquette et ce dans les limites autorisées par la longueur du câble de commande de la mise à feu. L'opérateur ouvre ensuite l'emballage, met en place la fibre optique en la maintenant en position par des cailloux, des piquets ou des branches. Dans la figure 1 la fibre optique contourne une borne 60 de la route que l'on a voulu barrer. Il procède ensuite au camouflage de la fibre optique par recouvrement de terre ou poussière. Le module est ensuite placé en bordure. de route et caché dans les herbes et orienté de façon que son capteur acoustique puisse surveiller la zone piégée. Le cable de mise à feu est ensuite déroulé et camouflé jusqu'au point où sera implantée la roquette. Le conteneur est fixé sur le support choisi. Sur la figure 1, il s'agit d'un arbre. L'opérateur vérifie l'alignement de la roquette puis met en place le filet de camouflage. Il met alors en fonctionnement le module en déconnectant la clé de fonctionnement 55. Par l'intermédiaire de l'interrupteur 35a, il aura au préalable choisi le mode de fonctionnement du dispositif : antichar ou anti-piéton. Dans ce dernier cas, le circuit acoustique 40 est by-passé. L'opérateur passe ensuite en zone de sécurité. Il dispose pour ce faire d'une durée déterminée par exemple de trois minutes à partir de la dernière étape de la mise en oeuvre du dispositif. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. La dode électroluminescente 14 émet des impulsions lumineuses qui traversent la boucle-optique 6 et sont captées par la photodiode 21. Celle-ci restitue des impulsions électriques amplifiées pour le circuit 22 qui attaquent les deux entrées du comparateur 26. Le niveau de l'impulsion directement retransmise via la diode 27 au comparateur 26, est comparé avec le niveau d'au moins une impulsion reçue précédente via le circuit intégrateur 24. En régime normal, les niveaux étant sensiblement identiques après échantillonage, aucun signal de sortie n'est émis par le circuit à seuil 29 vers le compteur 31. Lors du passage d'un véhicule ou d'un piéton sur la fibre optique, son coefficient de transmission est modifié. Le niveau instantané d'une impulsion reçu devient différent, après échantillonage du niveau intégré des impulsions précédentes. Le circuit à seuil 29 émet alors un signal de sortie vers le compteur 31. Lorsque le nombre de signaux émis dépasse un nombre prédéterminé, ou bien la mise à feu est effectuée directement via l'interrupteur 35a fermé, ou bien l'une des entrées de la porte ET 35 est activée. Dans ce dernier cas, un signal acoustique fourni par le capteur 36 dans la bande passante présélectionnée du filtre 37, va seul autoriser la mise à feu. Ceci permet d'éviter un déclenchement du dispositif au passage d'objectifs jugés peu importants. Le circuit 40 de neutralisation fonctionne de façon connue en soi. Il est prévu un dépotage pour doubler les sécurités. Si l'opérateur vient libérer la zone piégée, il lui suffit de siffler suivant un code prédéterminé et dans une gamme de fréquences donnée pour désactiver le module et entrainer son autodestruction. L'autodestruction du module peut ou non provoquer celle de la roquette. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mise à feu électrique d'une charge propulsive de projectile à tir direct, comprenant un module de détection relié à ladite charge par un câble électrique de mise à feu, caractérisé en ce que le module (4) est relié à une boucle de fibre optique présentant un coefficient de transmission fonction de la pression exercée sur elle, et en ce qu'il comprend un capteur acoustique (36) sensible dans une plage de fréquence déterminée, apte à fournir un signal électrique en présence de bruit dans ladite plage, des moyens optoélectroniques (14, 21) d'émission périodique d'impulsions de lumière dans la fibre (6) à partir d'une extrémité de la boucle et de réception des' impulsions à l'autre extrémité de la boucle, des moyens de comparaison (23) fournissant un signal électrique de sortie représentatif de la différence entre le niveau du signal de sortie correspondant à chaque impulsion reçue et une valeur de référence fonction du niveau d'une impulsion reçue précédente au moins, et des moyens d'envoi sur le câble d'une tension électrique de mise à feu lorsque la différence dépasse un seuil déterminé sur un nombre déterminé d'impulsions, ces moyens étant associés au capteur acoustique pour être validés uniquement lorsque le signal de sortie du capteur acoustique dépasse une valeur prédéterminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite valeur de référence e-st élaborée par intégration analogique du signal de sortie correspondant à chaque impulsion sur un circuit RC à travers un redresseur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'envoi sont prévus pour n'émettre ladite impulsion électrique qu'en cas de dépassement du seuil pour plusieurs impulsions successives. 4. Dispositif selon la revendication 1,. 2 ou 3 de mise à feu d'une charge de projectile anti-véhicule, caractérisé en ce que le capteur acoustique (36) est constitué par un microphone directif placé de façon à être sensible au bruit provenant de la zone de la boucle et associé à un filtre passe-bande dont la bande passante est avantageusement comprise entre 60 et 800 Hertz. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'activation et/ou de neutralisation à commande acoustique comprenant un circuit associé au dit capteur et provoquant la neutralisation en réponse à la réception d'un signal acoustique à fréquence déterminée et suivant un code prédéterminé. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est apte à être porté par un tube conteneur (50) du projectile à tir direct auquel il est associé, de façon à permettre le transport aisé de l'ensemble.