Brevet FR2651079A1 — publié le 19910222

"Dispositif de transmission d'images en temps réel,à partir drun engin volant guidé". Pour des engins volants guidés, qui sont reliés par un guide d'ondes lumineuses à une installation au sol, il est connu d'effectuer une transmission d'images en temps réel au moyen d'une caméra. Grâce à la grande largeur de bande, le guide d'ondes lumineuses transmet, en plus des données d'image, en même temps les valeurs de mesure des instruments de l'engin volant à l'installation au sol et, dans le sens inverse, les instructions de commande et de manoeuvre en vue du guidage de l'engin volant. Le but de tels modes de réalisation réside dans le fait que les images de la caméra TV de vision de jour ou de la caméra de vision nocturne à rayons infrarouges permettent au tireur de diriger l'engin volant guidé dans une zone visée prédéterminée et de déceler, reconnaître, identifier et combattre des cibles se trouvant dans cette zone. Etant donné que le vol vers la zone visée se base principalement sur des informations cartographiques avec assistance simultanée par les gyrostats de l'engin volant, il est avantageux de disposer pour la navigation d'un champ de vision aussi grand que possible, car cela améliore les chances de détecter des points marquants dans le terrain. Des études ont montré que sur des terrains en Europe centrale, à des altitudes de vol situées entre 150 m et 250 m, des structures de terrain marquantes, telles que routes-, rivières, forêts, constructions, etc., peuvent être détectées à des distances allant de 3 à 7 km et qu'une largeur de champ de vision d'environ 1 500 m pour une distance de 5 km ou de 1 000 m pour une distance de 3 km est suffisante pour permettre l'orientation. Pour une cible de 2/3 de pouce, c'est-à-dire un réseau à couplage de charge d'une longueur de diagonale de 11 mm, cela correspond à peu près à une distance focale de 28 mm de l'objectif. Or, pour la détection et l'identification anticipées de cible, le tireur doit disposer de portées relativement grandes qui ne peuvent bien entendu être obtenues qu'avec de longues distances focales de l'objectif et fournissent des champs d'image de petite 26510 79 taille et d'une netteté correspondantes. Cela signifie que pour la cible ou le réseau à couplage de charge précité, la distance focale devrait être supérieure à 80 mm, en tenant toutefois compte, pour de longues distances focales, de la qualité de stabilisation de la caméra qui détermine en définitif les limites du choix de la distance focale. A cet égard, il a déjà été proposé de trouver un compromis pour les deux tâches que sont la navigation et la détection de cible à temps, et de choisir une distance focale moyenne de 50 mm. Or, cela signifie que les deux tâches ne peuvent être exécutées avec un succès suffisant que dans les meilleures conditions de vision et avec une excellente formation du tireur en ce qui concerne la navigation cartographique, la détection de cible et sa faculté de réaction rapide. Afin de garantir une bonne exécution de la mission même dans de mauvaises conditions de vision, par exemple en cas.d'humidité de l'air élevée et de brume, à l'aube, en présence de pluie ou de poussière etc., il a été proposé d'utiliser un objectif à foyer variable à entraînement par moteur, avec une distance focale allant de 28 à 100 mm. Or, ce type d'objectif n'a pas fait ses preuves dans le sens prévu, car il est non seulement relativement encombrant mais aussi lourd, coûteux et - point essentiel d'un fonctionnement beaucoup trop lent. D'autre part, dans ce type d'objectif les modifications de distance focale sont accompagnées de modifications de longueur correspondantes et par conséquent de déplacements du centre de gravité, ce qui entraîne des problèmes non négligeables concernant l'intégration sur la plateforme de stabilisation. De plus, il faut avoir recours à des dispositifs supplémentaires - par exemple des indicateurs de position - pour fournir au système de poursuite d'image et au calculateur de guidage dans l'installation au sol des informations sur le facteur d'agrandissement respectif réglé de - l'image, car des décalages d'image entrent, en tant que rotations angulaires, dans la loi de guidage et parce que la rotation angulaire dépend du facteur d'agrandissement. La présente invention a pour but de créer un dispositif du type cité au début, qui est exempt des inconvénients précités de l'état de la technique et garantit une transmission d'images en temps réel qui passe de façon extrêmement rapide d'une image à l'autre, n'exige pas de mise au point ni d'harmonisation d'axe pendant la mission et ne présente plus de pièces animées mécaniquement dans la caméra pour effectuer la commutation. Ce but est atteint par le fait que la caméra de télévision ou à rayons infrarouges est réalisée sous forme de caméra à double distance focale, dans laquelle les sous-systèmes de lentilles pour la distance focale courte et la distance focale longue forment un seul composant (système de lentille double), la lentille pour la courte distance focale étant intégrée au centre de la lentille pour la longue distance focale, les réseaux d'analyse d'image associés aux deux distances focales étant disposés sur un même support, avec raccourcissement de la longueur totale de la longue distance focale, au moyen d'un miroir réfléchissant, et un seul système électronique de caméra, avec commutation électronique sur la distance focale chaque fois nécessaire, étant prévu pour les deux réseaux d'analyse d'image. Selon d'autres aspects et développements de l'invention: a) le boîtier intérieur pour le sous-système de lentille à courte distance focale du système de lentille double peut être relié par des barrettes au bottier extérieur du sous-système de lentille à longue distance focale; b) la partie de fond du boîtier intérieur conique peut porter sur sa face intérieure de boîtier le réseau d'analyse.d'image pour le sous-système de lentille à courte distance focale et peut porter sur sa face extérieure le réseau d'analyse d'image pour le sous- système de lentille à longue distance focale; c) la partie de fond du boîtier extérieur de forme conique peut porter sur sa face intérieure le miroir réfléchissant pour la réflexion et la focalisation du faisceau du sous-système de lentille à longue distance focale sur le réseau d'analyse d'image; d) le boîtier extérieur et le boîtier intérieur peuvent être reliés au système de lentille double pour former un composant autoportant; e) la régulation de l'exposition dans le. système électronique de la caméra peut s'effectuer par un obturateur électronique. L'unique figure du dessin représente de façon schématique un exemple de réalisation. Dans l'exemple de réalisation montré, la caméra de télévision ou à rayons infrarouges est conçue sous forme de caméra 10 dite à double distance focale, dans laquelle les deux systèmes de lentilles pour la distance focale courte 11b et la distance focale longue 11a forment un système 11 dit de lentille double. Le système de lentille pour la courte distance focale 11b est intégré au centre du système de lentille pour la longue distance focale 11a. Chacun des sous- systèmes de lentilles 11a ou 11b est muni d'un boîtier 10a ou lob, le boîtier 10b du sous-système de lentille 11b à courte distance focale étant monté dans l'espace intérieur du boîtier 10a- du sous- système de lentille lia à longue distance focale, et le premier boîtier étant relié au deuxième par des barrettes 15, ou les deux boîtiers 10a et 10b étant reliés au système de lentille 11 lui-même. La partie de fond 14b du boîtier intérieur 10b de forme conique, qui forme la fermeture de l'enveloppe du- boîtier 10b entourant le sous- système de lentille 11b, porte sur sa face intérieure le réseau d'analyse d'image 12b associé à ce système, et sur sa face extérieure le réseau d'analyse d'image 12a associé au sous-système de lentille 11a pour la longue distance focale. La partie de fond 14a du boîtier extérieur 10a également de forme conique porte, comme le montre le dessin, sur sa face intérieure le miroir réfléchissant 13 pour -la réflexion et la focalisation du faisceau du sous-système de lentille 11a à longue distance focale sur le réseau d'analyse d'image 12a. Cela permet un raccourcissement non négligeable de la longueur de l'objectif à longue distance focale, et un seul support et, de plus, un seul système électronique 17 de caméra suffisent pour les deux réseaux d'analyse d'image 12a et 12b. Ce système électronique 17 de caméra est disposé à l'extérieur, séparément de l'objectif et du réseau d'analyse d'image, et comprend un dispositif de commutation électronique pour passer à l'image respective demandée. Cette commutation d'une image à l'autre - c'est-à-dire le passage du grand champ de vision pour la navigation au petit champ de vision pour la détection et l'identification de cible - peut être effectuée de façon extrêmement rapide avec les mesures proposées, à savoir en 1/50e de seconde après chaque trame. La mise au point et l'harmonisation des axes des deux images sont effectuées déjà au moment de la fabrication du dispositif, et des pièces animées mécaniquement ne sont plus nécessaires. Le choix adéquat du diamètre des deux systèmes de lentille permet de régler la luminosité pour les deux réseaux d'analyse d'image 12a, 12b. Les lignes d'amenée vers ces réseaux ont la même longueur et se trouvent au même emplacement. La petite longueur hors tout du dispositif ainsi obtenue permet à la caméra d'effectuer de plus grands angles de pivotement. Le réglage de l'exposition dans le système électronique 17 de la caméra est de préférence effectué par un obturateur électronique (non dessiné), et par ailleurs, il est recommandé de mémoriser les facteurs de représentation pour le calcul des instructions de guidage et de réglage sous forme de valeurs fixes dans l'ordinateur de l'installation au sol. Revendicatison 1. Dispositif pour la transmission d'images en temps réel à partir d'un engin volant -guidé qui est relié par un guide d'ondes lumineuses à un poste de commande au sol, la transmission d'image s'effectuant au moyen d'une caméra disposée sur une plateforme et d'objectifs ayant différentes distances focales, caractérisé par le fait que la caméra de télévision ou à rayons infrarouges est réalisée sous forme de caméra (10) à double distance focale, dans laquelle les sous-systèmes de lentilles pour la distance focale courte (llb) et la distance focale longue (lia) forment un seul composant (système de lentille double 11), la lentille pour la courte distance focale (11b) étant intégrée au centre de la lentille pour la longue distance focale (la), les réseaux d'analyse d'image (12a, 12b) associés aux deux distances focales étant disposés sur un même support (14), avec raccourcissement de la longueur totale de la longue distance focale (11a), au moyen d'un miroir réfléchissant (13), et un seul système électronique (17) de caméra, avec commutation électronique sur la distance focale (la, llb) chaque fois nécessaire, étant prévu pour les deux réseaux d'analyse d'image (12a, 12b). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le boîtier intérieur (0lob) pour le sous-système de lentille (llb) à courte distance focale du système de lentille double (11) est relié par des barrettes (15) au boîtier extérieur (10a) du sous- système de lentille (11a) à longue distance focale. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la partie de fond (14b) du boîtier intérieur (0lob) de forme conique porte sur sa face intérieure de boîtier le réseau d'analyse d'image (12b) pour le sous-système de lentille (11b) à courte distance focale et porte sur sa face extérieure le réseau d'analyse d'image (12a) pour le sous- système de lentille (11a) à longue distance focale. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la partie de fond (14a) du boîtier 26510 79 extérieur (10a) de forme conique porte sur sa face intérieure le miroir réfléchissant (13) pour la réflexion et la focalisation du faisceau du sous-système de lentille (11a) à longue distance focale sur le réseau d'analyse d'image (12a). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le boîtier extérieur (10a) et le boîtier intérieur (lOb) sont reliés au système de lentille double (11) pour former un composant autoportant. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la régulation de l'exposition dans le système électronique (17) de la caméra s'effectue par un obturateur électronique.