Brevet FR2631456A1 — publié le 19891117

"Système de repérage de cibles à grand champ visuel de recherche" La présente invention concerne un système de repérage de cibles, de préférence pour des véhicules blindés munis d'un mât de visée, utilisant des détecteurs, tels qu'un appareil à image par rayonnement thermique et un télémètre à laser. Des systèmes de repérage de ce type, tels qu'ils ont été spécialement conçus pour des véhicules blindés munis d'un mât de visée, font, dans différents modes de mise en oeuvre, partie de l'art antérieur. Ils ont fait leurs preuves mais nécessitent toutefois, pour la surveillance de secteurs assez grands, un grand investissement au niveau de la technique des appareils et de l'électronique, et ils sont dans de nombreux cas trop lents du fait du grand champ visuel. L'invention a pour objet de créer un système de repérage de cibles du type initialement mentionné dans lequel non seulement l'investissement pour la surveillance de grands secteurs est réduit, mais dans lequel le temps nécessaire est également réduit, de telle sorte que la conception peu coûteuse d'une surveillance panoramique soit possible. - Cet objectif est réalisé en ce qu'un ou plusieurs champs visuels de recherche en forme de bande de hauteur 263 1 4 5 6 1 réduite sont calculés par le calculateur de bord pour la vue panoramique ou pour un secteur déterminé, à l'aide d'un modèle topographique de simulation de terrain associé au système de repérage du véhicule blindé et de la position propre du véhicule blindé, lesdits champs visuels correspondant exactement aux endroits o des missiles ou des avions volant à basse altitude peuvent pénétrer ou s'élever et en ce que seuls ces champs visuels de recherche sont surveillés avec un détecteur. Selon des réalisations et des développements de l'inven- tion: - les résultats mesurés par le détecteur sont utilisés, en plus des valeurs mesurées par le système de navigation inertielle de bord et des valeurs du modèle topographi- que de simulation de terrain, dans le calculateur de bord du véhicule pour déterminer en continu la propre position du véhicule sur le terrain; - le détecteur est composé d'un appareil à image par rayonnement thermique, d'un détecteur Doppler à laser CO2 et d'un télémètre à laser, la mesure de distance n'étant réalisée que lorsqu'une cible en mouvement est détectée par mesure Doppler et la mesure Doppler n'étant réalisée que lorsque l'appareil à image par rayonnement thermique a détecté un "point chaud" ("hot spot") pouvant être interprété comme une cible potentiel- le ou un mouvement pouvant être interprété comme le déplacement d'une cible; - une unité de déviation optique commandée par le calculateur de bord et disposée avec l'appareil à image par rayonnement thermique sur une plateforme, est associée à l'optique d'émission et de réception du détecteur Doppler à laser C02. 1 Il convient à présent d'expliquer un exemple de mise en oeuvre de l'invention dont les appareils sont repré- sentés schématiquement sur un schéma synoptique. On part d'un véhicule porteur, tel qu'un char ou un véhicule porteur de fusées, par exemple, qui est équipé d'un mât de visée et sur la plateforme pivotante dans tous les degrés de liberté 16 duquel sont installés un appareil à image par rayonnement thermique 13 et un détecteur hétérodyne à laser C02 10 qui fonctionne en tant que détecteur de la vitesse but à l'aide de l'effet Doppler et en tant que télémètre. L'invention repose sur le principe selon lequel une surveillance panoramique ou de grands secteurs à l'aide de détecteurs possédant une vitesse de balayage limitée ne peut être réalisée dans un temps suffisamment court que lorsque l'on réalise avant le début de l'opération de recherche, une certaine segmentation de l'ensemble du champ visuel de recherche en un ou plusieurs champs visuels relativement petits qui peuvent contenir des cibles et en un champ visuel résiduel relativement grand qui ne peut pas contenir de cibles. Cette segmenta- tion est rendue possible par le fait que la position de cibles potentielles ne peut pas se modifier aussi rapidement qu'on le désire du fait de la vitesse de vol limitée de ces cibles. Entre deux cycles de balayage successifs de l'ensemble du champ visuel de recherche, les cibles ne peuvent donc se déplacer que d'une distance relativement faible. Les cibles ne peuvent donc pas surgir subitement dans un champ visuel de recherche ou dans un segment. Il suffit donc de détecter l'entrée d'une cible dans un segment de ce type. Ces segments doivent être choisis de telle sorte qu'ils soient le plus petit possible du point de vue de l'angle, afin de permettre un balayage rapide. D'un autre côté, 26 3 1 4 5 6 ils doivent tout de même être formés et disposés de telle sorte que toutes les cibles soient détectées lorsqu'elles entrent dans l'un des segments. Ces segments sont formés par une raie fine au niveau de l'horizon ainsi que par des raies supplémentaires autour des collines et des montagnes, etc. et sont calculés à partir du modèle de terrain ainsi que du positionnement du système de repérage. Afin que le véhicule connaisse en continu sa propre position sur le terrain, on entre dans le calculateur de bord 12 du véhicule les données du système de naviga- tion inertielle 15 et celles d'un modèle topographique de terrain 14 emporté et établi préalablement ainsi que la direction de visée de la plateforme 16. Les valeurs mesurées par le détecteur de repérage, telles que les contours du terrain, par exemple, sont également entrées dans le calculateur de bord 12 pour améliorer encore la détermination de la position. A partir de ces données, le calculateur de bord 12 calcule, pour la vue panoramique ou pour un secteur déterminé, un ou plusieurs champs visuels de recherche en forme de bande de hauteur réduite. Toutefois, on a à cet effet uniquement recours aux valeurs de points du terrain, etc. auxquels des missiles ou des avions volant à basse altitude peuvent pénétrer ou s'élever. A l'aide du modèle topographique de simulation de terrain emporté 14, le calculateur de bord 12 détermine en continu la ligne d'horizon qui correspond ou est associée à la position momentanée du véhicule ainsi que toutes les lignes qui correspondent à la silhouette fictive d'élévations, etc. sous l'horizon. A partir de toutes les valeurs mentionnées précédemment et de l'éloigne- ment des emplacements de ces lignes que l'on peut qualifier de "lignes d'ombre", le champ visuel de 1 recherche est déterminé de telle sorte qu'il soit formé d'un ou plusieurs segments en forme de bande d'une hauteur prédéterminée, de 200 m, par exemple. Il est en outre prévu qu'un traitement d'image simple détermine dans ce champ visuel d'appareil à image par rayonnement thermique réduit aux segments mentionnés, les endroits intéressants qui correspondent à des cibles potentielles et à des fausses cibles, telles que des "points chauds" ("hot spots"), par exemple. Ces endroits sont alors mesurés avec un rayon-hétérodyne à laser C02, si bien que l'on parvient à réduire encore considérablement les segments à explorer. Le détecteur 10 est à cet effet muni d'une unité de dévia- tion de rayon ll dont les valeurs sont naturellement également entrées dans le calculateur de bord 12. Afin de pouvoir détecter une cible volant à basse altitude, telle qu'un hélicoptère, un avion volant en rase-mottes, un dispenser, etc., il est associé au détecteur 10 un groupe de filtre Doppler 18 et un dispositif d'inter- prétation de distance 17 dont les valeurs sont entrées dans le calculateur de bord. Une cible réelle est différenciée d'une fausse cible par le fait qu'elle possède une certaine vitesse de vol qui entraîne un déplacement Doppler dans le détecteur hétérodyne à laser CO. La mesure de distance n'est déclenchée que lorsqu'un déplacement Doppler a été détecté. Le temps nécessaire à la détection de cibles en mouvement est ainsi réduit à un minimum. Les mesures proposées permettent de créer une surveil- lance locale contre der missiles volant à basse altitude qui est très efficace et rapide et peut aller jusqu'à une vue panoramique. Le détecteur 10 notamment néces- saire est de manière connue conçu à partir d'un laser CO2 dont le rayon est guidé par l'intermédiaire d'un 263 1 4 5 6 1 miroir semi-argenté 26 sur un modulateur 27 et par l'intermédiaire d'un miroir de déviation 24 sur le détecteur 25 également. Un oscillateur 28 est associé au modulateur 27. Le rayon laser modulé traverse un autre miroir semi-argenté 21 en direction de l'optique de détecteur 22 à laquelle, comme il a déjà été mention- né, est associée une unité de déviation 11. Le rayon de réception est guidé par l'intermédiaire des miroirs 21 et 23 sur le détecteur 25 qui détecte une cible en mouvement par l'intermédiaire du groupe de filtre Doppler 18 et du calculateur de bord 12. REVENDICATIONS 1 1. Système de repérage de cibles, de préférence pour des véhicules blindés munis d'un mât de visée, utilisant des détecteurs, tels qu'un appareil à image par rayon- nement thermique et un télémètre à laser, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs champs visuels de recherche en forme de bande de hauteur. réduite sont calculés par le calculateur de bord (12) pour la vue panoramique ou pour un secteur déterminé, à l'aide d'un modèle topographique de simulation de terrain (.14) associé au système de repérage du véhicule blindé et de la position propre du véhicule blindé, lesdits champs visuels correspondant exactement aux endroits o des missiles ou des avions volant à basse altitude peuvent pénétrer ou s'élever et en ce que seuls ces champs visuels de recherche sont surveillés avec un détecteur (10, 13). 2. Système de repérage de cibles selon la revendication 1, caractérisé en ce que les résultats mesurés par le détecteur (10, 13) sont utilisés, en plus des valeurs mesurées par le système de navigation inertielle de bord (15) et des valeurs du modèle topographique de simulation de terrain (14), dans le calculateur de bord (12) du véhicule pour déterminer en continu la propre position du véhicule sur le terrain. 3. Système de repérage de cibles selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le détecteur (10, 13) est composé d'un appareil à image par rayonnement thermique, d'un détecteur Doppler à laser C02 et d'un télémètre à laser, la mesure de distance n'étant réalisée que lorsqu'une cible en mouvement est détectée par 26 3 1 4 5 6 1 mesure Doppler et la mesure Doppler n'étant réalisée que lorsque l'appareil à image par rayonnement thermique (13) a détecté un "point chaud" ("hot spot") pouvant être interprété comme une cible potentielle ou un mouvement pouvant être interprété comme le déplacement d'une cible. 4. Système de repérage de cibles selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une unité de déviation optique (11) commandée par le calcula- teur de bord (12) et disposée avec l'appareil à image par rayonnement thermique (13) sur une plateforme (16), est associée à l'optique d'émission et de réception (21, 22) du détecteur Doppler à laser C02 (10).