Brevet FR2671615A1 — publié le 19920717

Dispositif de coordination et de guidage L'invention concerne un dispositif de coordination et de guidage comportant au moins un détecteur de contrôle et un détecteur de poursuite, disposés en étant séparés l'un de l'autre et servant à réaliser l'affectation d'objets, le détecteur de poursuite étant accouplé à une arme. Dans les systèmes de défense, on utilise des dispositifs comportant des détecteurs de contrôle et des détecteurs de poursuite, qui sont en général disposés en étant mutuellement séparés dans l'espace, pour résoudre les problèmes de coordination et de guidage afin de prendre des dispositions efficaces de défense dans le cas d'une menace. En fonction de points de vue tactiques déterminés, les cibles détectées par un ou plusieurs détecteurs de contrôle sont affectées à des détecteurs individuels de poursuite ou à une arme qui y est accouplée. En raison de la disposition, séparée dans l'espace, des détecteurs de contrôle et de poursuite, les données de repérage d'un objet détecté formant ciblc doivent, lors de l'affectation à un detecteur de poursuite (arme), être transformée à ltemnla- cement du détecteur de poursuite. Le calcul de la parallaxe est une transformation linéaire dans le cas d'une distance connue et d'un angle azimutal connu.Si l'on dispose de données non perturbées de localisation de l'objet formant cible, la transformation consiste en un décalage des données de cible, de XO et YO correspondent aux distances existant entre le détecteur de contrôle et le détecteur de poursuite et comptés dans le plan XY d'un système de coordonnées cartésien. Ces relations vont être expliquées en référence à la figure 1 annexée à la présente demande. L'emplacement du détecteur de contrôle US est situé au point d'intersection des axes X/Y du système de coordonnées. Les coordonnées de l'emplacement du détecteur de poursuite (arme) FS sont XO = A et XO = O.A partir de l'emplacement du détecteur de contrôle US on obtient, pour les coordonnées du lieu d'une cible Z située à la distance e et vue sous un angle azimutal Xztys = e . cos ZUs = e . sin 9 Les coordonnées de cible transformées pour le lieu du détecteur de poursuite sont alors XZFS US = X xO YZFS YZUS = +y0 Cette transformation suppose que le détecteur de contrôle US fournit les données de cible, qui sont l'éloignement e et l'angle azimutal Si les données de localisation sont incomplètes, par exemple parce que l'éloignement de la cible manque, une affectation de la cible au détecteur de poursuite n'est plus possible avec les équations de transformation. L'invention a pour but de permettre de réaliser une affectation de la cible à un détecteur de poursuite (arme) même en l'absence de l'information concernant l'éloignement de la cible. La solution est caractérisée par le fait que la commande du détecteur de contrôle, en l'absence d'information concernant la distance de l'objet, a lieu avec une valeur fixe de la distance de repérage ,qui est inférieure ou égale à la distance de repérage et que l'angle de repérage est calculé en permanence en fonction des variations de l'angle azimutal du détecteur de contrôle conformément à la relation indiquée ci-après jusqu'à ce que l'objet vienne en deçà de la distance de repérage : = = arc cos C1/2 avec F = A/RA. D = sin2 t z A = distance entre le détecteur de contrôle et le détecteur de poursuite. La poursuite de la cible ou la lutte contre une cible à l'aide d'une arme ne peut être que le résultat d'une affectation de la cible lorsque l'objet formant cible pénètre dans la zone d'action du détecteur de poursuite. La limitation spatiale de la zone d'action est déterminée par la zone de détection ou la distance d'action qui dépend de la portée de l'arme. Avec la prescription de transformation pour l'angle de détection ye le détecteur de poursuite s'attend à voir apparaître l'objet formant cible dans ce qu'on appelle une cellule de détection du détecteur de poursuite, dont l'étendue spatiale est déterminée par une fenêtre de distance, réglée de façon fixe et qui correspond à la distance de détection, et par la largeur du lobe d'antenne du détecteur de poursuite. L'angle azimutal (angle d'affectation) est modifié périodiquement en permanence en fonction de la variation de l'angle azimutal du détecteur de contrôle US et simultanément de ltangle d'élévation du détecteur de poursuite. La distance réglée de façon fixe peut correspondre à la portée maximale ou à une portée légèrement inférieure du détecteur de poursuite.Le calcul de l'angle d'affectation conformément à la prescription de transformation conforme à l'invention doit être exécutée jusqu'à ce que l'objet formant cible ait atteint la zone de détection du détecteur de poursuite et que la distance objet formant cible-détecteur de poursuite soit égale ou inférieure à la distance réglée de façon fixe. Le calcul de l'angle d'affectation à partir de l'angle azimutal du détecteur de contrôle US peut être réalisé au moyen d'un calculateur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prises en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1, dont il a déjà été fait mention, représente un système de coordonnées cartésien de repérage d'une cible la figure 2 représente le principe de l'affectation d'une cible sur la base de l'association spatiale du détecteur de contrôle, du détecteur de poursuite (arme) et d'un objet volant; et la figure 3 représente le déroulement de l'affectation de la cible aux instants t1 à t3. Sur la figure 2 une trajectoire de vol a-b, supposée rectiligne, d'un objet formant cible Z intersecte la zone d'activité de l'arme, représentée sous la forme d'une surface semi-circulaire et au centre de laquelle se trouve disposé le détecteur de poursuite FS (arme). Le rayon du cercle correspond à la distance d'action RA de l'arme. L'emplacement du détecteur de contrôle US est situé à 1 'in- térieur de la région d'action de l'arme, à savoir la distance A du détecteur de poursuite FS. Aux instants t1, t2 et t3, le détecteur de contrôle localise l'objet formant cible et transmet les données de lieu (distance, angle azimutal), déterminées à cet instant, de l'objet formant cible au détecteur de poursuite FS. Dans le cas de l'absence de l'information de distance, le détecteur de poursuite ne dispose que des informations correspondantes relatives à l'angle azimutal mesuré aux instants indiqués. Jusqu'alors une affectation de la cible dans des systèmes connus de guidage et de coordonnées n'était pas possible dans ces conditions. Dans ce cas, le calcul de la parallaxe et par conséquent l'affectation de la cible peuvent être exécutés conformément à la prescription de transformation conforme à l'invention, par le fait que l'angle de détection ye du détecteur de poursuite FS est calculé, en fonction de l'an gle azimutal 9 z variable du détecteur de contrôle US et moyennant l'insertion d'une condition de temps pour une distance e e maintenue constante, conformément à la formule suivante avec F = A/RA et D = sin2 Ce Z' Les conditions déjà mentionnées plus haut, selon lesquelles le détecteur de contrôle US est situé à l'intérieur de la zone d'action de l'arme et l'objet formant cible pénètrent dans cette zone d'action, doivent être satisfaites. L'angle de détection du détecteur de poursuite est calculé en fonction de la variation de l'angle azimutal du détecteur de contrôle. Afin de détecter de façon stre et rapide l'objet Z formant cible en vol d'approche, le détecteur de poursuite FS qui est venu par pivotement sur l'angle azimutal te calculé, attend, pour l'éloignement e e prédéterminé de façon fixe et qui correspond approximativement à la portée maximale R A du détecteur de poursuite ou de l'arme, que l'objet formant cible ait atteind la cellule de détection. Jusqu'à cet instant, llan- gle d'élévation du détecteur de poursuite varie périodiquement.La poursuite de l'objet formant cible ou l'asser vissement de l'arme peut être réalisé à cet instant automatiquement sans coopération du détecteur de contrôle US. Sur la figure 3 on a représenté le déroulement dans le temps de 1 t affectation de cible en l'absence d'une information de distance du détecteur de contrôle. La représentation donnée à la partie supérieure de la figure 3 représente la situation existant entre le détecteur de contrôle US, le détecteur de poursuite FS et l'objet formant cible Z à l'instant t1. L'objet formant cible Z est situé, lors de son approche, dans la zone d'action de l'arme indiquée par le cercle k au centre duquel se trouve disposé le détecteur de poursuite FS. Le détecteur de contrôle US est situé à l'intérieur de la zone d'action. Le détecteur de contrôle détecte la cible sous l'angle azimutal La distance e entre le détecteur de contrôle et l'objet formant cible Z est inconnue par suite d'une perturbation de fonctionnement.Vu à partir du détecteur de poursuite, la cible Z se situe à un angle oeeî qui diffère de l'angle azimutal rZUS et qui est nécessaire, moyennant l'utilisation de la prescription de transformation, pour l'affectation de cible au détecteur de poursuite. En raison de l'absence de l'information de distance, une fenêtre de distance est réglée de façon fixe pour le détecteur de poursuite, pour la distance e e qui correspond approximativement à la distance de détection RA En fonction de l'angle d'ouverture et de la largeur des portes de distance du détecteur de poursuite, on obtient une zone qui est désignée sous le terme de cellule de détection EZ et dans les limites de laquelle la pénétration de l'objet volant est identifiée.L'angle azimutal Ye1 du détecteur de poursuite est une fonction de l'angle azimutal YZUS du détecteur de contrôle, de la distance réglée de façon fixe dans le détecteur de poursuite FS et de la distance entre le détecteur de contrôle US et le détecteur de poursuite FS. A l'instant t2, l'objet formant cible s'est rapproché, davantage de la zone d'action. L'angle azimutal du détecteur de contrôle US, qui est asservi à l'objet formant cible, a varié et est passé à une valeur If ZUS2 En outre aucune information de distance n'est présente. L'angle azimutal, du détecteur de contrôle, qui est transmis au détecteur de poursuite, fournit, moyennant l'utilisation de la prescription de transformation, l'angle azimutal yZ2 du détecteur de poursuite F. La direction de détection du détecteur de poursuite est modifiée de façon correspondante, tandis que le réglage de distance reste inchangé. L'objet volant Z n'a pas encore atteint à cet instant la cellule de détection EZ du détecteur de poursuite. A l'instant t3, l'objet formant cible Z s'est rapproché de la zone de détection au point qu'une détection de la cible par le détecteur de poursuite est devenue possible. Dans la mesure où l'angle latéral du détecteur de contrôle a subi entre-temps une modification, un nouveau calcul de l'angle azimutal yz3 est exécuté dans le détecteur de poursuite et la direction de détection du détecteur de poursuite est modifiée de façon correspondante. Dans le cas d'une modification simultanée de l'angle d'élévation du détecteur de poursuite, ce dernier détecte finalement la cible à l'intérieur des limites de la cellule de détection EZ de sorte que l'asservissement automatique du détecteur de poursuite peut s'effectuer. Le détecteur de poursuite est alors plus lié à d'autres informations du détecteur de contrôle US. Les conditions préalables pour lutter avec une arme contre l'objet formant cible sont de ce fait créées. REVENDICATION Dispositif de coordination et de guidage comportant au moins un détecteur de contrôle et un détecteur de poursuite, disposés en étant séparés l'un de l'autre et servant à réaliser l'affectation de la visée d'objets, le détecteur de poursuite étant accouplé à une arme, caractérisé par le fait que la détection effectuée par le détecteur de poursuite, en l'absence d'une information de distance de l'objet, s'effectue de telle sorte que la distance d'action ou portée (ee) est réglée à une valeur fixe, qui est inférieure ou égale à la distance d'action (RA) du détecteur de poursuite et que l'angle de détection ( te) est calculé en permanence en fonction de variations de l'angle azimutal (?z) du détecteur de contrôle conformément à la relation indiquée ci-après jusqu'à ce que l'objet vienne en deçà de la distance d'action = = arc cos C1/2 avec F = A/R D = sin A = distance entre le détecteur de contrôle et le détecteur de poursuite.