Brevet FR2722579A1 — publié le 19960119

Dispositif de correction de trajectoire de missiles La présente invention concerne un dispositif de correction de trajectoire d'objets volants tels que projectiles, missiles et similaires à l'aide d'un rayon laser, la dérive du projectile étant déterminée et traitée pour obtenir un signal de correction correspondant, dans un dispositif de mesure, associé au dispositif de mise 3 feu et contenant un détecteur de réception optique, et dans lequel ces signaux de correction sont transmis, par codage du rayon laser, à un dispositif de réception placé à l'arrière, dans le projectile. Pour accroître la probabilité de tir au but en particulier pour combattre des cibles mobiles, il est indispensable, outre r. guidage optimal du tir et un temps de vol réduit, d'avoir aussi une correction de la trajectoire des projectiles, notamment en cas de portée accrue. A cet effet il est nécessaire de déterminer la dérive du projectile ainsi que, dans le cas de projectiles à rotation, l'angle de roulis, afin que le déclenchement des impAlsions de correction puisse s'effectuer à temps, pour obtenir une approche de la trajectoire de consigne. Pour déterminer la dérive du projectile il est déjà connu, par les documents DE 25 43 606 C2 et DE 41 766 AI, de prévoir une source lumineuse, par exemple un ensemble lumineux pyrotechnique ou une source lumineuse à laser, et dans un dispositif de mesure associé au dispositif de mise à feu, un récepteur optique. Ces dispositVfs ont principalement pour inconvénient la complexité qui est liée au fait de prévoir une source lumineuse séparée sur le projectile. On connaît en outre des dispositifs dans lesquels la dérive du projectile n'est pas déterminée par un dispositif de mesure associé au dispositif de mise à feu, mais par le projectile lui-même. A cet effet on utilise un rayon laser tournant autour de la trajectoire de consigne du projectile. A partir de la durée s'écoulant entre une position de référence et la position dans laquelle le rayon laser parvient sur 1 'arrière du projectile, le dispositif de réception placé côté projectile détermine alors la dérive du projectile. Ce dispositif a pour inconvénient la complexité relativement importante nécessaire pour le dispositif de réception côté projectile. L'invention a pc:r but d'indiquer un dispositif du type précité permettant de déterminer de façon simple la dérive d'objets volants. Ce but est atteint suivant l'invention avec un dispositif du type précité en ce que le dispositif de mesure comporte aussi, pour la détermination de la dérive du projectile, en plus du détecteur de réception optique, une source lumineuse optique destinée à produire Un rayon de lumière, et en ce que sur le fond ou aux extrémités de l'empennage du missile, sont prévus des éléments a i; roirs (éléments trièdres), qui réfléchissent en retour dans sa direction initiale, le rayon de lumière incidet, indépendamment de l'angle d'incidence. L'idée de l'invention réside essentiellement dans le fait de procéder à la mesure de la dérive -comme dans le cas des deux documents précités DE 25 43 606 C2 et DE 41 10 766 AI- dans le dispositif de mesure associé au dispositif de mise à feu. Mais contrairement à ces documents, le dispositif de mesure contient non seulement le détecteur je réception optique, mais également la source de lumière optique nécessaire à la mesure de la dérive. Le missile présente sur son fond un ou plusieurs éléments trièdres, qui réfléchissent en retour le rayon de lumière provenant du dispositif de mesure et permet ainsi la détermination de la position du missile dans l'espace (poursuite). Pour obtenir une bonne utilisation de l'espace sur le missile et une intensité aussi grande que possible sur le détecteur de réception du dispositif de mesure, les éléments trièdres sont avantageusement fixes en cercle auto r de l'optique de réception, placée généralement au centre sur le fond du missile, optique par laquelle 1e rayon laser parvient dans le dispositif de réception côté missile. Dans le cas d'objets volants comportant un empennage, les élément. trièdres peuvent aussi être placés aux extrémités de!'empennage. Dans le cas d'une utilisation d'objets volants à rotation, il s'est avéré particulièrement avantageux de répartir les éiémertc trièdres de manière non uniforme autour de l'optique de réception. En effet, par exploitation des signaux lumineux réfléchis sur les éléments trièdres (par exemple par des détecteurs à matrice à haute résolution spatiale) on peut dans ce cas déterminer au sol, de façon simple, le roulis de l'objet volant, et ?'t til iser pour le choix de l'instant de correction correct. Une détermination complexe du roulis par des instruments supplémentaires placés dans l'objet volant (par exemple par des gyroscopes) est superflue dans ce cas. Diverses autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'invention sont représentées à titre d'exemples non limitatifs sur les dessins annexes. La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de correction de trajectoire de projectiles avec un dispositif de mi e à feu et un dispositif de mesure destiné à déterminerie la dérive du projectile; la figure 2 est une vue de dessus du fond d'un projectile avec des éléments trièdres répartis uniformément sur un cercle; la figure 3 est une vue de dessus du fond d'un projectile avec éléments trièdres répartis non uniformément et la figure 4 est une vue en coupe longitudinale de la partie arrière d'un projectile avec éléments trièdres et un dispositif de réception. Sur la figure i, la référence 1 désigne de manière schématique une arme automatique avec un système de guidage de feu 2 pour la détection des données relatives à la cible et un dispositif à laser 3 destiné à produire un rayon laser 4. Avec l'arme automatique I on tire un projectile 5 sur une cible 6. Pour mesurer la dérive du projectile 5, il est prévu un dispositif de mesure 7 qui est essentiellement constitué d'un laser S, d'un détecteur de réception optique 9 et d'une unité d'exploitation électronique 10. Le laser 8 produit un rayon laser désigné par 11, qui est réfléchi sur des miroirs trièdres décrits ci- après plus en détail et placés sur le fond 12 du projectile 6. Le rayon laser 13 réfléchi parvient ensuite dans le détecteur de réception 9 du dispositif de mesure 7 et y est traité dans l'unité d'exploitation électronique 10 en vue de déterminer la dérive du projectile et éventuellement le roulis. La figure 2 est une vue de dessus du fond 12 du projectile. La référence 14 y désigne une optique de réception par laquelle le rayon laser 4 parvient dans un dispositif de réception, placé à l'arrière du projectile 5, destiné à déclencher des impulsions de correction appropriées, Autour de l'optique de réception 14 sont répartis uniformément des éléments trièdres 15, qui réfléchissent en retour le rayon laser 11 (figure 1) vers le dispositif de mesure 7. Les éléments trièdres 15 connus en soi sont trois surfaces de miroir disposées à 90 l'une par rapport à l'autre, qui sont orientées de manière qu'un rayon lumineux arrivant dans le trièdre soit dévié de , après triple réflexion, et renvoyé dans la direction initiale. Dans ce cas, la déviation du rayon est indépendante de 'l'angle d'incidence. Dans le cas de projectiles tournants, il faut, pour déterminer l'instant correct de correction et l'angle correct de correction, également connaître le roulis du projectile. Le roulis peut être déterminé suivant l'invention, de façon particulièrement simple, à l'aide des rayons laser réfléchis par les trièdres, si ceux-ci sont répartis non uniformément sur le fond du projectile. Ceci est rep ésenté sur la figure 3; dans ce cas la référence 12' désigne le fond d'un projectile stabilisé en rotation. L'optique de réception pour le rayon laser est à nouveau désignée par 14, et les éléments trièdres par 15. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale de la partie arrière d'un projectile 5, avec un fond de projectile, tel qu''1 e-t représenté sur la figure 2. Dans ce cas il est représenté encore une fois la manière dent le rayon laser 11 est réfléchi sur les trièdres 15 et le rayon de guidage 4 parvient dans le dispositif de réception à travers l'optique de réception 14 (indiquée dans l'exemple représenté sous la forme d'une lentille). Le dispositif de réception est constitué dans l'exemple de réalisation représenté essentiellement par deul,, capteurs 16, 17, en amont desquels sont montés, dans la direction de l'axe longitudinal 100, des polariseurs 18, 19, ainsi que d'une unité d'exploitation électronique 20, qui produit des signaux approprié s, pour déclencher les charges de correction (non représenté). Le capteur 16 sert de capteur de roulis et peut être supprimé dans le cas d'une détermination de roulis *aa3Jowe -sa -uoLVDaJJoD ap a6JeqD aunri, a56eWnLLP ed aLdwaxa Jed- S a@LlDa oJd np aaLJdoJdde UOL sod ap uoL3OaJoJ aun;a OZ uoL;eLoLdxaip E!ur rL suep sapoOap 4uos LI JnaqdeD aL Jed;Lr:po-d sanbLJqDaLP xneu6Es sai pLp luaewaidod uoLqdPD2J p Jnaedeo aL aeuasaJdaJ I JnaLdeD a] *E aJn6Ld euL e D aJ un 9u9 n ap - saJpaqJj sap awJoLUun uou U cL J-' edpj aunp ugAow ne - REVENDICATIONS i. - Dispositif de correction de trajectoire d'objets volants tels qua projectiles (5), missiles et similaires à l'aide dj'un rayon laser (4), la dérive du missile étant déterminée et traitée pour obtenir un signal de correction correspondant, dans un dispositif de mesure (7), associé au dispositif de mise à feu (1) et contenant un détecteur de réception optique (9), et dans lequel ces signaux de correction sont transmis, par codage du rayon laser (4), à un dispositif de réception placé à l'arrière, dans le missile, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (7) comporte aussi, pour la détermination de la dérive du missile, en plus du détecteur de réception optique (9), une source lumineuse optique (8) destinée à produire un rayon de lumière (11), et en ce que sur le fond (12, 12') ou aux extrémités de l'empennage du missile (5), sont prévus des éléments à miroirs (éléments trièdres) (15), qui réfléchissent en retour dans sa direction initiale, le rayon de lumière (11) incident, indépendamment de l'angle d'incidence. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments trièdres (15) entourent en cercle une optique de réception (14) placée au centre sur le frond (12, 12') du missile, pour le rayon laser (4). 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments trièdres (15) sont uniformément répartis. 4. - Dispositif de correction de trajectoire d'objets volants tels que projectiles (5), missiles et similaires à l'aide d'un rayon laser (4), la dérive du missile étant déterm nrée et traitée pour obtenir un signal de correction correspondant, dans un dispositif de mesure (7), associé au dispositif de mise à feu (1) et contenant un détecteur de réception optique (9), et dans lequel ces signaux de correction sont transmis, par codage du rayon laser (4), à un dispositif de réception placé à l'arrière, dans le missile, caractérise en ce que le dispositif de mesure (7) comporte aussi, pour a détermination de la dérive du missile, en plus du détecteur de réception optique (9), une source lumineuse optique (8) destinée à produire un rayon de lumière (11, t en ce que sur le fond (12') ou aux extrémités de l'empennage du missile (5), sont prévus des éléments à miroirs (éléments trièdres) (15), qui réfléchissent en retour dans sa direction initiale, le rayon de lumière (11) incident, indépendamment de l'angle d'incidence, en ce que les éléments trièdres (15) entourent en cercle une optique de réception (14) placée au centre sur le fond (12, 12') du missile, pour le rayon laser (4), et en ce que les éléments trièdres (15) sont uniformément répartis.