Brevet FR2714495A1 — publié le 19950630

"SYSTEME DE TELECOMMANDE POUR GUIDER SUR UNE CIBLE UN MOBILE" La présente invention concerne un système de télécommande pour guider sur une cible un mobile muni de gouvernes, système comportant d'une part un émetteur formé d'un dispositif d'émission pour envoyer vers le mobile au moins un faisceau de rayonnement et d'un premier circuit de codage agissant sur le dispositif d'émis- sion pour transmettre une information de position par modulation du rayonnement et d'autre part un récepteur rattaché au mobile formé d'un circuit de réception pour fournir à partir de la modulation détectée une information de gouverne destinée à un circuit de commande de gouverne, un circuit de liaison étant prévu pour connecter l'émetteur et le récepteur avant de lancer le mobile. De tels systèmes sont bien connus et trouvent d'importantes applications dans le domaine militaire o la cible est un objectif à détruire et le mobile un projectile portant une charge explosive. Un problème qui se pose avec ce genre de système est celui dû au brouillage. Ce brouillage peut avoir au moins deux causes: une première réside dans le fait que l'ennemi peut émettre un faisceau de rayonnement à proximité du mobile de façon à fausser l'information de position. Une deuxième, dans le fait que plusieurs mobiles peuvent être dirigés sur la même ou sur d'autres cibles situées dans le même voisinage. Il importe donc que les mobiles reçoivent la bonne in- formation de position qui leur est destinée. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4 102 521 décrit un système de ce genre. Pour éliminer dans une large mesure les brouil- lages intempestifs, un mot de code aléatoire est emmagasiné d'une part dans l'émetteur pour coder l'information de position et d'autre part,par l'intermédiaire du circuit de liaison,dans le récepteur pour la décoder. Le circuit de liaison doit donc transmettre sans erreur une information relativement complexe pour que le décodage puisse s'effectuer d'une façon satisfaisante au niveau du récepteur. La présente invention propose un système du genre cité dans le préambule présentant une bonne immunité aux brouillages tout en évitant au circuit de liaison une transmission complexe. Pour cela, un tel système de télécommande pour guider sur une cible un mobile est remarquable en ce que le récepteur comporte un deuxième circuit de codage, un circuit de comparaison d'informations pour comparer les informations transmises avec des informations élaborées à partir du deuxième circuit de codage et un circuit de validation pour ne transmettre les informations de gouverne vers le circuit de commande de gouverne que si le circuit de comparaison indique que les informations à comparer sont compatibles entre elles tandis que le circuit de liaison ne transmet qu'une information d'initia- lisation pour initialiser le deuxième circuit de codage sur le premier circuit de codage. La description suivante faite en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemples non limitatifs fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un système de guidage. La figure 2 représente l'allure de la modulation des impulsions. La figure 3 représente un système de télécommande conforme à l'invention. La figure 4 représente une variante de réalisation d'un récepteur convenant pour un système de télécommande conforme à l'invention. A la figure 1, qui représente une vue globale du système de télécommande, la cible porte la référence 1 et le mobile, la référence 3. Ce mobile 3 est dans cet exemple une fusée qui transporte une charge explosive et qui est munie de gouvernes 4; le mobile est guidé à partir d'un poste de tir 5. Pour guider ce mobile on utilise un faisceau de rayonnement en infra-rouge 10 balayant de part et d'autre la cible 1; le faisceau 10 oscille d'un angle cG à un angle c-D; si le tir est bien dirigé la cible 1 est située sur la bissectrice de l'angle odG - cD. On appelle o-(t) l'angle du faisceau par rapport à ctLD. Pour définir la valeur de oL(t), on module en impulsions le faisceau de rayonnement;le temps qui sépare deux impulsions àit. successives donne une valeur cLi(t). La figure 2 montre l'allure de la répartition temporelle de ces impulsions. Ainsi les intervalles de temps t. entre deux impulsions évoluent d'une valeur tMIN pour Co(t) proche de O(D à une valeur à tMAX. On peut admettre, pour la facilité de l'exposé, que cette loi est linéaire c'est à dire que ck, (t) = k At. = k ( Ati-l + st) o k est une constante et t un écart de temps fixe. Ce genre de loi qui fait correspondre un intervalle de temps à une valeur d'angle est connu notamment du brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 191 175. La figure 3 montre plus en détail le système de télécommande. Au poste de tir 5 (figure 1) est rattaché l'émetteur portant la référence 20 sur la figure 3 et au mobile 3,1e récepteur 25. Dans cet exemple décrit le dispositif d'émission 45 est constitué tout d'abord par un ensemble rectiligne 50 de diodes laser fonctionnant en infra- rouge - le rayonnement émis par cet ensemble 50 est réfléchi par un miroir oscillant 55 pour former le faisceau 10. Ce mouvement oscillant est tel que le faisceau 10 pivote selon des angles allant de coD à cG.C. Ces positions extrèmes sont détectées par des palpeurs non représentés sur les figures et leurs signaux de sorties sont confondues avec les références odD et c,.G. Ce miroir est entraîné par un moteur 57 du type pas à pas; ce moteur est alimenté par des impulsions provenant d'une porte "OU" 60 munie de deux entrées; afin de pouvoir inverser le sens de rotation du moteur 57 on a disposé à la sortie de la porte 60 un inverseur 62 dont la commande d'inversion est fournie par le signal de sortie d'une bascule 64. Cette bascule est mise à l'état "1" par le signal x G et à l'état 0" par le signal ED. Ainsi le moteur 57 change de sens dès qu'une positionextrêmedumiroir 55est détectée. Pour moduler le faisceau10 Ode rayonnement infra-rouge on utilise un premiercircuit decodage 70 qui fournit des impulsions à sa sortie MOD pour l'ensemble 50. IL fournit aussi à la sortie MOT,via La porte 60, les impulsions pour le moteur57. Le circuit 70 est formétout d'abordd'un compteur-décompteur 84dont l'entréed'horloge CKest reliéea la sortie MOT connectée à la première entréede la porte 60; ainsi ces entrées reçoivent le même signalet ilendécoulequ'à chaque position dumiroir 55 correspond unevaleurcontenuedans cecompteur-décompteur 84. Ce compteur- décompteur 84 comporte unesortie TCqui fournit un signalactif dèsque son contenu atteint un compte extrèmal: maximum ou minimum. Le signal actif fait changer d'état une bascule 86. Le signal de sortie de cette bascule agit sur la commande UD de ce compteur-décompteur 84 pour le mettre en position de comptage ou de décomptage. Ainsi monté, ce compteur décompteur 84 est mis en position comptage dès que son contenu est minimum et en position de décomptage dès que son contenu est maximum. Le contenu de ce compteur-décompteur 84 sert à adresser une mémoire morte 90. A chaque code d'adresse cette mémoire fait correspondre un code de position dont la valeur numérique est pro- portionnelle à la durée d'intervalle de temps requise. Ce code de position est chargé dans un décompteur 92 qui est muni d'une entrée CK pour signaux d'horloge reliée à la sortie d'un oscillateur à quartz 94; il convient de noter dès à présent que pour la mise en oeuvre de l'invention, on choisira un quartz de bonne stabilité. Le décompteur est muni d'une sortie Z; à cette sortie apparaît un signal qui, actif, signifie que le contenu du décompteur 92 est à zéro. Cette sortie Z est reliée à l'entrée CK du compteur-décompteur 84, à la première entrée de la porte 60 et aussi à l'entrée L du décompteur 92, par l'intermédiaire d'une porte OU 95 pour charger le code de position fourni par la mémoire 90. Ainsi le signal actif à la sortie Z apparaît après un temps qui suit le chargement, pro- portionnel au code contenu dans le décompteur 92; un circuit monostable 96 met en forme le signal à la sortie Z qui est ainsi rendu disponible à la sortie MOD du circuit de codage 70 et qui finalement module en impulsions l'ensemble 50. Le récepteur 25 est formé d'un circuit de réception 100 comportant une diode 101 sensible au rayonnement infra-rouge qui, en coopération avec un circuit d'amplification 105, permet de fournir des impulsions chaque fois qu'un rayonnement infra-rouge l'atteint. Ces impulsions sont fournies à l'entréeIZ de remise à zéro d'un compteur et à une première entrée d'une porte ET 112. Ce compteur a pour but de mesurer l'intervalle de temps qui sépare la réception de deux impulsions. Sa capacité excède largement le temps qui sépare l'inter- valle de temps le plus grand correspondant à l'information de position extrèmale. Ces positions excédentaires de ce compteur 110 sont traitées par une porte "NON- OU EXCLUSIF" 115 dont la sortie est reliée à la deuxième entrée de la porte 112. La sortie de cette porte 112 est reliée à l'entrée L de chargement d'un registre 120 dont les entrées en parallèle sont reliées aux sorties des positions non excédentaires du compteur 110. Un compte excédentaire se traduit par l'apparition d'au moins un "1" dans les positions excédentaires ceci inhibe donc la porte 112. Ainsi le registre 120 ne peut contenir une information correspondant à une information de position convenable. Les temps qui s'écoulent entre chaque trame de balayage lorsque le mobile n'est plus dans le faisceau, ne sont pas pris en compte. Le contenu du registre 120 sert d'adresse à une mémoire morte 125 programmée pour donner une information de gouverne c'est à dire un code qui provoque une commande sur la gouverne 4 pour corriger, s'il y a lieu la trajectoire du mobile. Cette information de gouverne se présentant sous forme numérique peut être traitée par un convertisseur numérique- analogique 130 dont la sortie est reliée à la commande de rotation d'un moteur 135 couplé mécaniquement aux gouvernes 4. En outre le système de télécommande comporte un circuit de liaison qui connecte avant le lancer du mobile l'émetteur 20 avec le récepteur 25; cette liaison se défait lorsque Le mobile se sépare du poste de tir 5. Un connecteur 155 permet cette liaison amovible. Conformément à l'invention, le récepteur rattaché au mobile 3 comporte un deuxième circuit de codage 170 (semblable donc au circuit ), un circuit de comparaison 172 pour comparer les informations de gouverne disponibles à la sortie du circuit de réception 100 avec celles fournies à partir du deuxième circuit de codage 170 et un circuit de validation constitué ici par un ensemble 174 d'interrupteurs pour ne transmettre des informations de gouvernes vers le circuit de commande de gouvernes (constitué ici par le convertisseur numérique-analogique 130 et le moteur 135) que si le circuit de comparaison 172 indique que les informations à comparer sont compatibles entre elles, tandis que le circuit de liaison ne transmet qu'une information d'initialisation élaborée par un bouton poussoir 175 couplé à un circuit monostable 176 pour initialiser Le deuxième circuit de codage 170 sur le premier circuit de codage. Pour cette initialisa- tion le signal de sortie du circuit monostable 176 est appliqué d'une part aux entrées INI dont sont munis les circuits de codage 70 et 170 et d'autre part à une première entrée d'une porte "ET" 177 à deux entrées dont la deuxième reçoit le signal co) après une inversion obtenue par un inverseur de signaux logiques 178. La sortie de la porte 177 est reliée à l'une des deux entrées d'une porte "ET" 179 dont la deuxième entrée reçoit des impulsions d'un générateur 180. La sortie de la porte 179 est reliée à la deuxième entrée de la porte OU- 60 dont la première est reliée à la sortie MOT. L'entrée INI est reliée, par l'intermédiaire de la porte 95, à l'entrée du compteur 92, à l'entrée de remise à zéro RS de la bascule 86 et à l'entrée de remise à zéro RZ du compteur-décompteur 84. Du côté récepteur cette entrée INI est reliée de la même façon aux éléments correspondants. Dans le récepteur montré à la figure 3 le compteur 192 (correspondant au compteur 92 du circuit 70) est utilisé pour servir d'organe d'adressage à une mémoire 185 programmée d'une manière identique à celle de la mémoire 125. On notera que l'entrée CK de signaux d'horloge du compteur 110 est reliée à la sortie d'un oscillateur à quartz 194 correspondant à l'oscillateur 94 et faisant partie du circuit 170. Le système de télécommande de l'invention fonctionne de la manière suivante. Avant le lancement du mobile on agit le bouton- poussoir 175 qui peut être couplé bien évidemment à la commande de tir. Le circuit monostable 176 est déclenché; saduréedebasculement est un peu supérieure à deux fois la durée que met le miroir tournant pour faire pivoter le faisceau de l'angle etG vers l'anqledD, Le pivote- ment ayant lieu au rythme des impulsions élaborées par Le générateur 180. Cette durée correspond au temps que met le miroir pour revenir à l'anale &D ouelle que soit sa position et quel que soit l'état de la bascule 64. Le signal actif fourni par le circuit monostable 176 ouvre les portes 177 et 179 de sorte que les impulsions du générateur 180 sont appliquées au moteur 57; ceci dure tant que le signal dD ne devient pas actif. Lorsque le signal "D devient actif la porte 177 se ferme entraînant la fermeture de la porte 179; le miroir 55 est alors immobilisé. Le signal actif fourni par le circuit monostable 176 met à zéro à l'intérieur du circuit 70 le compteur-décompteur 84 et le décompteur 96 par chargement du code de sortie de la mémoire 90 qui est adressée par le code '0 élaboré par le compteurdécomp- teur 84. Il en est de même pour le décompteur et le compteur-décompteur corres- pondants du circuit 170; les bascules 86 et la bascule correspondante (non représentée) du circuit 170 sont mises aussi toutes les deux à l'état "0". Une fois la durée de basculement du circuit monostable 176 écoulée, le signal à sa sortie devient inactif lesdécompteur 92 et 192 sont libérés, ils contiennent la valeur du code provenant de la mémoire 90 et de la mémoire correspondante contenue dans le circuit 170. Ce code est rangé dans ces mémoires à l'adresse "0" fournie par le compteur- décompteur 84 et le compteur-décompteur correspondant au circuit 170. A partir de ce moment le mobile est lancé et le circuit de liaison 150 est interrompu. Comme Les quartz 94 et 194 sont des quartz de bonne stabilité, les contenus des décompteurs 92 et 192 vont évoluer pratiquement en synchronisme pendant la durée du tir. Puis des impulsions de rayonnement infra-rouge vont être captées; le compteur 110 va fournir une indication de la durée de l'intervalle qui les sépare; si cette durée est inférieure à l'intervalle de temps AtMAX alors le contenu de ce compteur est transféré dans le registre 120. Ce contenu détermine la direction selon laquelle se dirige le mobile il faut donc déterminer une correction pour que le mobile atteigne sa cible; cette correction est préétablie dans la mémoire 125. Cette correction avant d'être dirigée vers le moteur est comparée avec celle fournie par la mémoire 185 programmée de la même manière que la mémoire 125. Cette mémoire 185 est adressée par le compteur 192 dont le contenu est, à quelques légères dérives près, identique à celui du compteur 92. Ces contenus indiquent la durée des intervalles de temps entre chaque impulsion de sorte qu'un intervalle de temps mesuré par le compteur 110 et transféré dans le registre doit correspondre à celui indiqué par le registre 192. Le circuit de comparaison 172 déterminant une coïncidence entre les informations fournies par les mémoires 125 et 185 ferme l'ensemble d'interrupteurs174 et on applique ainsi la correction aux gouvernes 4. Il est bien évident, sans sortir du cadre de l'invention, que cette comparaison peut s'effectuer à différents niveaux. La comparaison aurait pu s'effectuer au niveau du registre 120 et du compteur 192. La figure 4 montre une autre manière d'effectuer cette comparaison. Celle-ci est effectuée par une porte ET 195 intercalée à la sortie du circuit 105. Cette porte a pour but de laisser passer ou non les impulsions au reste du circuit 100. Cette porte est ouverte par des impulsions élaborées par un circuit monostable 196 correspondant au circuit monostable 96 mais avec la différence que les impulsions fournies par ce circuit monostable 196 ont une largeur grande permettant ainsi une certaine tolérance. La sortie de la mémoire 125 est reliée directement au convertisseur 130. Ainsi on se rend compte que le système de io télécommande est protégé par des impulsions de brouillage puisque seuls les informations envoyées par l'émetteur sont décodées par le récepteur, préalable- ment initialisées par lui et ainsi il est possible de faire coexister plusieurs systèmes de télécommande conformes à l'invention dans un voisinage restreint. REVENDICATIONS: 1. Système de télécommande pour guider sur une cible un mobile muni de gouvernes, système comportant d'une part un émetteur formé d'un dispositif d'émission pour envoyer vers le mobile au moins un faisceau de rayonnement et d'un premier circuit de codage agissant sur le dispositif d'émission pour transmettre une information de position par modulation du rayonnement et d'autre part un récepteur rattaché au mobile formé d'un circuit de réception pour fournir à partir de La modulation détectée une information de gouverne destinée à un circuit de commande de gouverne, un circuit de liaison étant prévu pour connecter l'émetteur et le récepteur avant de lancer le mobile, caractérisé en ce que le récepteur comporte un deuxième circuit de codage, un circuit de comparaison d'informations pour comparer les informations transmises avec des informations élaborées à partir du deuxième circuit de codage et un circuit de validation pour ne transmettre les informations de gouverne vers le circuit de commande de gouverne que si le circuit de comparaison indique que les informations à comparer sont compatibles entre elles, tandis que le circuit de liaison ne transmet qu'une information d'initialisation pour initialiser le deuxième circuit de codage sur le premier circuit de codage. 2. Système de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de comparaison est conçu pour effectuer une comparaison directement entre les informations de gouverne à la sortie du circuit de réception avec des informations de sortie du deuxième circuit de codage. 3. Système de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de comparaison est conçu pour effectuer une comparaison directement entre les informations de position disponibles dans le circuit de réception avec des informations de sortie du deuxième circuit de codage. 4. Système de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de comparaison est conçu pour effectuer une comparaison directement entre la modulation détectée dans le circuit de réception avec des informations de sortie du deuxième circuit de décodage.