Brevet FR2665954A1 — publié le 19920221

i Procédé de commande de mise à feu d'une mine, et mine pourvue d'un dispositif de déclenchement fonctionnant selon ce procédé La présente invention a trait à un procédé de mise à feu d'une mine destinée à combattre des véhicules, en par- ticulier des blindés, au moyen d'un détonateur à déclenche- ment électronique, ainsi qu'à une mine fonctionnant selon ce procédé pour le déclenchement électronique de son détonateur. Il est déjà connu d'utiliser, pour lutter contre des unités navales, terrestres ou aériennes, des mines dont les détonateurs sont activés par des dispositifs de déclen- chement à pilotage électronique, agissant par exemple par contact ou dans le cas de mines à grand rayon d'action, qui sont mises à feu automatiquement lorsque la cible s'appro- che à une distance déterminée de la mine. A l'origine de la présente invention se trouve la notion que l'efficacité tactique des mines pourrait être améliorée, si leur déclenchement pouvait correspondre sélec- tivement aux seuls objets dont la destruction est parti- culièrement rentable et/ou spécialement prioritaire, de telle sorte que l'action des mines posées ou lancées ne soit pas rendue inefficace par le fait que leur mise à feu serait déclenchée par des objets dont la destruction n'a pas d'utilité suffisante, sur le plan militaire. C'est de cette notion que découle l'objectif de la présente invention, qui est de réaliser un procédé et une mine du genre indiqué ci-dessus, procurant une plus grande efficacité des mines. Le procédé selon L'invention, pour la mise à feu d'une mine destinée à combattre des véhicules, en particulier des blindés, au moyen d'un détonateur à déclenchement élec- tronique, est caractérisé en ce que le déclenchement du dé- tonateur n'est provoqué que lorsqu'un détecteur situé en amont du détonateur a identifié des critères prédéterminés caractérisant le genre de véhicule qui s'approche de la mine. La mine mettant en oeuvre le procédé selon l'in- vention est caractérisée en ce qu'elle est munie d'un détec- teur, associé à un comparateur de modèle, alimenté d'une part à partir d'une mémoire de modèles selon un critère pré- déterminé identifiant un certain type de véhicule, et d'autre part, par un signal de détection de détecteur correspondant au véhicule venant juste d'être détecté. Parmi les critères d'identification d'un type de véhicule, dont l'apparition doit déterminer la mise en action du détonateur de la mine, on peut choisir par exemple celui du bruit provoqué par la marche du véhicule, c'est-à-dire le spectre de fréquences particulier des ondes sonores que le véhicule en mouvement émet dans le milieu environnant Ce spectre de fréquences présente effectivement des différen- ces caractéristiques selon le type de véhicule, par exemple selon qu'il s'agit d'un camion ou bien d'un blindé Ces signaux acoustiques peuvent être détectés et analysés au moyen d'un détecteur approprié, puis comparés à un modèle pré-enregistré comme critère du type de véhicule devant déclencher la mise à feu de la mine lorsqu'il s'en approche. Toutefois, l'analyse d'un tel spectre de fréquences acousti- ques, par exemple selon la méthode d'analyse de Fourier par calcul numérique, exige des circuits extrêmement complexes. Elle ne représente donc pas la meilleure solution pour la réalisation économique d'un système détecteur capable d'action- ner une "mine intelligente" du genre envisagé ici Néanmoins, un tel procédé d'analyse de signaux acoustiques peut jouer un rôle utile, à condition d'être simplifié, de manière à fournir un signal précurseur pour mettre en action d'autres moyens de détection basés sur des critères différents, tels que, plus particulièrement, ceux qui seront décrits ci-après. Selon une forme préférée de mise en oeuvre de l'invention, on prévoit de prendre comme base pour le modèle pré-enregistré ainsi que pour la détection des critères d'identification du type de véhicule, la répartition spatia- le du rayonnement thermique émis par le véhicule en marche. Il est donc possible de prévoir, dans le cadre de l'invention de détecter au moyen d'un système d'éléments détecteurs d'infrarouge, une image tramée du rayonnement émis par le véhicule qui s'approche de la mine et du système de détec- tion associé à cette mine, en vue d'extraire de cette image une répartition caractéristique du rayonnement et de la com- *parer à des modèles préalablement enregistrés. Etant donné que l'image se trouve naturellement tramée dans le sens de la marche du véhicule lorsque le signal reçu est traité séquentiellement au cours de l'appro- che du véhicule et de son défilement à la hauteur du système détecteur, il suffit de prévoir une disposition linéaire pour les capteurs d'infrarouge, et de les grouper de manière à balayer un segment de l'espace Ce segment ne devra pas être parallèle au plan selon lequel avance le véhicule, et sera de préférence perpendiculaire à ce plan Ceci permet d'analyser, dans le sens de la hauteur, la répartition du rayonnement IR le long du profil du véhicule, sous la forme de bandes transversales au sens de la marche du véhicule. Ces bandes de balayage fournissent une image IR linéaire des contours du véhicule, et donc une représentation du profil de ces contours en tenant compte de la répartition différen- te de l'intensité du rayonnement thermique du véhicule dans la trame de balayage. Etant donné que le contour d'un blindé se distingue sans ambiguïté de celui d'une jeep, par exemple, ou bien d'un camion, la comparaison avec le modèle-type de la "signature" d'un blindé fournit le critère pour le déclenche- ment du détonateur et la mise à feu de la mine destinée à combattre uniquement l'objet dont le type correspond à l'ob- jectif choisi. Un inconvénient de cette solution réside toutefois dans le coût élevé du système de détection, dans lequel il est nécessaire de prévoir un alignement d'éléments détecteurs IR ayant tous les mêmes caractéristiques de réponse, très exactement, et donc spécialement sélectionnés à cet effet Ce coût peut aussi se révéler trop onéreux en raison du carac- tère non-réutilisable en règle générale, du système de détection destiné à actionner une mine "intelligente" du genre envisagé ici. C'est pourquoi une autre forme préférée de mise en oeuvre de l'invention prévoit de renoncer à ce balayage tramé pour l'acquisition du contour du véhicule arrivant dans le champ du système de détection, et de déterminer, au contraire, le rayonnement thermique de ce véhicule sur la bande de détec- tion, à chaque instant du traitement du signal, cette bande de détection ayant une caractéristique de réception efficace sous la forme d'une bande décalée progressivement, parallèlement à la marche du véhicule qui traverse le champ de vision du sys- tème détecteur On obtient ainsi (au lieu du profil à arêtes vives,-représenté géométriquement sous la forme d'une modula- tion de luminosité correspondant à l'intensité du rayonnement) une répartition de l'intensité du rayonnement, mesurée trans- versalement au sens de marche du véhicule, le long de ce véhi- cule Cette répartition est, elle aussi, caractéristique pour différents types de véhicules C'est ainsi que dans le cas d'un blindé, examiné de profil d'avant en arrière, l'intensi- té de rayonnement augmente d'abord en forme de rampe, puis reste temporairement constante; elle augmente ensuite brus- quement à la hauteur de la tourelle, puis retombe temporaire- ment à une valeur constante, après quoi elle remonte une fois de plus très brusquement et à une valeur très forte dans la zone du moteur, pour retomber à zéro dans la zone située à l'arrière du moteur disposé à l'arrière du véhicule. Par contre, la répartition longitudinale de l'in- tensité du rayonnement d'un camion, mesurée transversalement lorsque ce camion défile devant le système détecteur, diffère d'une manière caractéristique de celle du blindé; elle aug- mente rapidement dans la zone du bloc-moteur et dans celle de la cabine de conduite, o elle atteint une valeur relati- vement haute; dans la zone du plateau en arrière de la cabi- ne, elle reste à une valeur constante faible, pour remonter brièvement- au niveau de l'axe arrière et du différentiel, avant de retomber à zéro Ce n'est que lorsque les brusques et typiques variations d'intensité se présentent selon une séquence caractéristique qu'une concordance pourra être établie avec le modèle enregistré en mémoire, et que la mine pourra être mise à feu de manière sélective, parcelu'un vé- hicule du type qu'il s'agit de combattre s'est approché d'elle. Le détecteur infrarouge pour la détection de l'in- tensité du rayonnement mésurée de la manière indiquée ci- dessus, par bandes successives correspondant à diverses zones de détection, peut être constitué d'un seul élément détec- teur, de préférence muni d'un système optique pour délimiter le champ exploré, transversalement au plan selon lequel avance le véhicule, et pour concentrer l'énergie du rayonne- ment parvenant sur ce système optique De préférence, le détecteur est constitué d'un seul élément détecteur, lequel contrairement à la disposition géométrique habituelle, n'a pas besoin d'être de forme ponctuelle, mais se présente sous forme d'un ruban allongé, ce qui lui permet de fournir direc- tement la valeur moyenne pour la bande en cours d'observa- tion L'utilisation d'un détecteur de ce type ne présente plus un facteur important dans le coot de l'appareillage, car il n'est pas nécessaire de l'ajuster avec les autres éléments auxquels il est associé fonctionnellement. L'invention apporte ainsi une possibilité de réa- liser, de manière économique, le déclenchement sélectif du mécanisme de mise à feu d'une mine en fonction de l'appari- tion du véhicule de type prédéterminé dans le rayon d'action de cette mine Elle permet de saisir facilement les critères d'identification du type de véhicule, et de les comparer avec des critères enregistrés en mémoire présentant les mêmes caractéristiques de signal, pour un coot comparati- vement faible. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven tion apparaîtront dans la suite de la description d'une forme préférée de mise en oeuvre de l'invention, représen- tée de manière simplifiée dans le dessin annexé, dans le- > 35 quel: la figure 1 représente symboliquement un détecteur disposé à l'écart d'une mine posée, afin de saisir les cri- tères d'identification d'un véhicule approchant de cette mine, la figure 2 est un schéma de principe du traitement des signaux dans un dispositif détecteur selon l'invention. La figure 1 représente un véhicule, dans l'espèce un blindé 2, qui s'approche d'une mine 1 enterrée dans le sol Dans l'exemple représenté ici, se trouve disposé à l'écart du trajet 3 du blindé 2, et de préférence dans une région plus haute du terrain, un détecteur 4 qui est relié opérationnellement à sa mine 1 Ipar une liaison de commande 5, sans fil ou par fil On peut aussi utiliser à la place, ou en plus de ce dispositif, de la manière représentée sym- boliquement en tireté dans la figure 2, un détecteur 4 au- quel est directement incorporée une mine 1 ' du type à grand rayon d'action, dans le cas o le trajet probable 3 ne peut pas être prévu avec un degré de probabilité suffisant. Le détecteur 4 fonctionne avec un élément détec- teur d'infrarouge 6, qui présente une caractéristique de réception sensiblement sphérique à l'égard des sources éloi- gnées La caractéristique 7 en forme de ruban, que l'on désire réaliser ici, est obtenue grâce à un sytème optique 8 de conformation appropriée et qui est représenté ici sous la forme d'une lentille, mais sera en pratique de préférence sous la forme d'un miroir, le détecteur 6 étant placé au foyer de ce miroir Ce qui est déterminant dans cette dispo- sition, c'est que l'association fonctionnelle du détecteur 6 qui est de préférence en forme de ruban, et du système optique 8, présente la caractéristique de réception ayant la forme d'une pyramide ouverte avec une section transversale allongée de telle manière que le détecteur reçoive l'image d'un segment en forme de bande perpendiculaire au plan du trajet du blindé 2. Dans l'exemple représenté, qui correspond à une forme préférée de réalisation, la caractéristique de récep- tion 7 est fixe par rapport à l'orientation du détecteur 4 sur le terrain Lorsque le blindé 2 traverse le champ de réception caractéristique 7, le rayonnement thermique de ce blindé 2 est détecté par tranches successives, dans le sens de la hauteur de ce véhicule, et donc perpendiculairement à son sens de marche. L'élément détecteur 6 est relié à un amplificateur de réception 9 piloté séquentiellement par un circuit de balayage 10, et qui délivre une succession de valeurs d'in- tensité, temporellement décalées entre elles, qui correspon- dent à l'intensité du rayonnement thermique du véhicule, telle qu'elle est détectée par bandes successives le long du profil du véhicule Avec un nombre suffisant de valeurs successives, on obtient une courbe de réception 11 qui pré- sente d'autant plus de détails -comme on peut le voir d'a- près la structure tramée représentée en tireté sur le blindé 2 de la figure 1 que la fréquence de balayage du signal de réception de l'élément détecteur 6 est plus élevée pendant que le blindé se déplace dans le champ de réception caracté- ristique 7. Etant donné que la longueur de la courbe 11 selon l'axe des temps depend de la vitesse à laquelle le blindé 2 traverse le champ de réception 7, il est possible de prévoir dans le détecteur 4, par exemple en aval du circuit de bala- yage 10, un circuit de compensation 12, qui étale ou compri- me la longueur de la courbe 11 pour la ramener à une longueur standard Ce circuit de compensation agit par exemple en ré- partissant d'une manière uniforme la séquence des valeurs moyennes d'intensité, quantifiées, dans une mémoire-tampon de capacité prédéterminée La courbe 11 ainsi traitée pourra ensuite être lue et comparée directement, dans un compara- teur de modèles 13, avec une courbe-type préalablement enre- gistrée dans une mémoire de modèles 14 et constituant le critère d'identification du type de véhicule. Au lieu de procéder à cette comparaison avec une courbe prédéterminée, il est également possible d'enregis- trer dans la mémoire de modèles 14 une information sur cer- taines caractéristiques déterminées de la courbe 11, par exemple sur la succession simplement qualitative des valeurs basses, moyennes et hautes obtenues par intégration Dans ce cas, la correction de la courbe 11 pour sa comparaison avec-une courbe enregistrée en mémoire devient superflue. Il est encore possible de prévoir, en aval du comparateur de modèles 13, un compteur d'évènements 15, qui empêche l'émission d'un signal de mise à feu dès la première appa- rition du critère correspondant à un véhicule du type re- cherché Ceci a pour but d'éviter d'effrayer et de mettre en fuite d'autres véhicule du même type arrivant derrière le premier blindé 2, en faisant exploser la première des mines 1 ou 1 ' dès que le premier blindé 2 s'en approche Au lieu de procéder ainsi, il faut alors que le critère d'identi- fication ait été détecté plusieurs fois, en nombre prédé- terminé, avant le déclenchement des détonateurs 16 et/ou 16 ' des mines 1 et 1 ' Lorsque plusieurs mines 1 et 1 ' doi- vent être commandées de la même manière par des récepteurs 4 ayant des compteurs d'évènements 15 pré-réglés sur des nombres différents, on obtient à coup sûr que toutes les mines 1 explosent simultanément, avec une plus grande effi- cacité tactique, seulement lorsqu'un nombre correspondant de véhicule appartenant tous au type concerné, ont pénétré sur la partie de terrain contrôlée par le dispositif. RE V E N D I C A T I O N S 1 Procédé de mise à feu d'une mine des- tinée à combattre des véhicules, en particulier des blindés, au moyen d'un détonateur à déclenchement électronique, ca- ractérisé en ce que le déclenchement du détonateur n'est provoqué que lorsqu'un détecteur situé en amont du détona- teur a identifié des critères prédéterminés caractérisant le type de véhicule qui s'approche de la mine. 2 Procédé de mise à feu d'une mine selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur ana- lyse le rayonnement infrarouge émis par le véhicule qui s'approche de la mine et compare ce rayonnement à un modèle prédéterminé identifiant le type de véhicule et constituant le critère de mise à feu. 3 Procédé de mise à feu selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que le rayonnement infrarouge du véhicule est analysé dans le détecteur par bandes succes- sives décalées longitudinalement, les unes par rapport aux autres, dans le sens opposé à la marche du véhicule, puis comparé aux caractéristiques d'une courbe d'évolution d'in- tensité relevée dans le sens de marche du véhicule. 4 Procédé de mise à feu d'une mine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le détonateur de la mine n'est déclenché par le détecteur disposé à l'écart du trajet du véhicule, que lorsque plusieurs objets du type prédéterminé ont été dé- tectés. Mine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca- ractérisée en ce qu'elle comporte pour le déclenchement électronique de son détonateur ( 16), un détecteur ( 4), as- socié à un comparateur de modèles ( 13) alimenté d'une part à partir d'une mémoire de modèles ( 14) selon un critère prédéterminé identifiant un certain type de véhicule et d'autre part, par un signal de détection ( 6), ce signal correspondant au véhicule venant d'être détecté. 6 Mine selon la revendication 5, ca- ractérisée en ce que son détecteur ( 4) est muni d'un ensem- ble ( 6,8) détecteur de rayonnement infrarouge. 7 Mine selon la revendication 6, ca- ractérisée en ce que l'ensemble ( 6,8) détecteur de rayonne- ment infrarouge présente un seul capteur ( 6) de rayonnement infrarouge, qui est de préférence de forme allongée, avec une caractéristique de réception efficace en forme de bande. 8 Mine selon la revendication 7, ca- ractérisé en ce que le détecteur ( 4) comporte un compteur d'évènements préréglable ( 15), branché en aval d'un compa- rateur de modèles ( 13).