Brevet FR2713783A1 — publié le 19950616

Système de détection, notamment pour une mine de défense de périmètre, munition équipée d'un tel système de détection et procédé d'exploitation d'un capteur de détection de cible pour munition L'invention concerne un système de détection pour des muni- tions, un procédé d'exploitation d'un capteur détection de cible d'une munition et une munition équipée d'un tel système de détection. Dans les munitions, notamment dans les mines défensives di- tes de défense de périmètre, parmi lesquelles on trouve par exemple les mines antichars comportant une sous-munition pour combattre la cible par le haut, la cible est détectée au moyen d'un capteur détection de cible qui réagit au rayonnement thermique ou au rayonnement pro- duit par d'autres parties de la cible. Ces détecteurs ou ces systèmes de détection comportent généralement pour la détection à proprement par- ler de la cible des capteurs à infrarouge (passifs) (capteurs IR). Une munition de ce type est décrite dans le document DE 40 34 618 Ai. Bien souvent il est prévu en outre un détecteur d'ondes millimétriques (détecteur mmW). Notamment dans les cas o la zone de terrain à cou- vrir par la munition et à scruter aux fins de rechercher d'éventuelles cibles est petite un seul capteur IR est nécessaire, ce qui constitue une solution bon marché. La probabilité de détection de la cible par des capteurs détec- tion de cible dépend, entre autres, pour une très grande part du rayon- nement émis par l'arrière plan, c'est-à-dire par le sol. Suivant l'intensité du rayonnement du sol, des difficultés peuvent apparaître au niveau de la détection de la cible par les cap- teurs de la mine prévus à cet effet. L'objectif de la présente invention est de proposer un système de détection pour une munition à détection automatique de cible, dans lequel la probabilité détection de la cible n'est pas affectée par le rayonnement du sol ou de l'arrière plan. Cet objectif est atteint conformément à l'invention par le fait qu'il est prévu, en plus du capteur de détection de cible destiné à dé- tecter un objet cible placé devant un arrière-plan, un système de cap- teurs pour déterminer les données d'environnement concernant la ca- ractéristique de l'arrière-plan et par le fait que dans un dispositif de réglage et de correction, on procède au réglage de la sensibilité du capteur de détection de cible en fonction de la caractéristiques de l'ar- rière-plan prévisible sur la base des données d'environnement re- cueillies. De préférence, le capteur de détection de cible réagit au rayonnement thermique et on mesure le rayonnement thermique émis par l'arrière-plan ou on détermine le rayonnement thermique de l'arriè- re-plan prévisible sur la base des données d'environnement recueillies. Conformément à l'invention, il est également prévu de régler le capteur de détection de la cible en fonction de l'arrière-plan avant l'éjection de la munition. Pour combattre par le haut un véhicule ter- restre ennemi, le capteur détection de cible doit tenir compte de l'ar- rière-plan, c'est-à-dire du rayonnement émis par le sol (bruit de fond ou écho-parasite). En tenant compte du bruit de fond lors du réglage d'un capteur de détection de cible sensible au rayonnement, on amélio- re très nettement la probabilité de détection de la cible. Conformément à l'invention, avant de déclencher la mine, c'est-à- dire avant d'éjecter la munition et alors que celle-ci est encore sur le sol, on détermine les données d'environnement qui sont impor- tantes sur le plan de la formation du bruit de fond et de la valeur de celui-ci. Ceci est obtenu conformément à l'invention grâce à un systè- me adapté de capteurs pour déterminer les données d'environnement importantes sur le plan du rayonnement du sol ou de l'arrière-plan. On règle ensuite dans un dispositif de réglage et de correction la sensibili- té du capteur de détection de cible en fonction du bruit de fond prévi- sible sur la base des données d'environnement recueillies. Le bruit de fond prévisible est par conséquent connu dans certaines limites au mo- ment de l'éjection de la sous-munition de sorte que le capteur de dé- tection de cible peut commencer sans délai la recherche à proprement parler de la cible. Ceci est particulièrement avantageux dans la mesure o le temps qui s'écoule entre l'éjection et l'instant de détonation le plus rapproché peut être très court; le capteur étant réglé en fonction du bruit de fond, la probabilité de détection de la cible est considéra- blement augmentée. Pour déterminer les données d'environnement importantes, le système de capteurs est de préférence pourvu d'au moins un des cap- teurs ou des détecteurs suivants. Ainsi par exemple on peut avoir un (premier) capteur de température pour déterminer la température du sol, un (deuxième) capteur de température pour déterminer la tempéra- ture de l'air, un capteur solaire pour mesurer l'ensoleillement et un capteur de pluie pour mesurer les précipitations. De manière avantageuse, on peut mesurer outre les données variables d'environnement telles que l'ensoleillement, la température du sol, la température de l'air et les précipitations, des données locales telles que la nature du sol (par exemple herbe, sable, cailloux) et la nature de la végétation (par exemple lande, buissons, forêt, forêt de feuillus, forêt de résineux, forêt mixte). Le bruit de fond prévisible dépend également pour une part non négligeable de ces données non variables liées au lieu. De préférence, on tient compte de la nature du sol, y compris de la végétation, qui prédomine dans la zone de détec- tion du capteur de détection de cible. Conformément à l'invention, il est prévu une unité de traite- ment qui exploite les données d'environnement fournies par le système de capteurs en tenant compte des données concernant la nature du sol et les transmet en tant que données de réglage au dispositif de réglage et de correction. Pour déterminer le bruit de fond, on tient compte, en plus des données mentionnées plus haut concernant la composition et l'intensité du rayonnement émis par l'arrière-plan, de l'heure de la journée et de la saison. De préférence, on utilise pour déterminer le rayonnement de l'arrière-plan une logique floue. Les données caractérisant la nature du sol peuvent être en- trées dans l'unité de traitemen par l'intermédiaire d'une unité d'entrée de données. Les caractéristiques mentionnées précédemment du système de détection sont appliquées conformément à l'invention à une muni- tion, notamment à une mine de défense de périmètre. Conformément à l'invention, la munition comporte un système de capteurs destiné à déterminer des données d'environnement concernant la caractéristique de l'arrière-plan et un dispositif de réglage et de correction pour régler la sensibilité du capteur de détection de cible sur la base de la caractéris- tique de l'arrière-plan prévisible en fonction des données d'environne- ment déterminées. De préférence le capteur de détection de cible de la munition réagit au rayonnement thermique et que la caractéristique de l'arrière- plan est déterminée par le rayonnement thermique prévisible de l'arriè- re-plan. Le système de capteurs de la munition comporte au moins un des capteurs suivants: un premier capteur de température pour mesurer la température du sol, un deuxième capteur de température pour mesu- rer la température de l'air, un capteur solaire pour mesurer le rayonne- ment solaire et un capteur de précipitations pour mesurer les précipita- tions. Conformément à l'invention, il est prévu une unité de traite- ment qui exploite les données d'environnement fournies par le système de capteurs en tenant compte des données caractérisant la nature du sol et les transmet en tant que données de réglage au dispositif de ré- glage et de correction. Les données concernant la nature du sol peuvent être entrées dans l'unité de traitement de la munition par l'intermédiaire d'une uni- té d'entrée de données. L'unité de traitement exploite les données d'en- vironnement en tenant compte également de lheure du jour et/ou de la saison. Conformément à l'invention, l'unité de traitement comporte une logique floue. L'invention peut également être appliquée pour l'exploitation d'un capteur de détection de cible d'une munition, en particulier d'une mine défensive de surface destiné à détecter une cible. Conformément au procédé selon l'invention, on détermine les données concernant la caractéristique prévisible de l'arrière-plan et, avant la détection à proprement parler de la cible, on règle le capteur de détection de cible en de la caractéristique prévisible de l'arrière- plan. Conformément au procédé selon l'invention, on mesure la température du sol et/ou le rayonnement solaire et/ou la température de l'air et/ou les précipitations aux fins de déterminer la caractéristi- que prévisible de l'arrière-plan. De préférence on détermine la caractéristique prévisible de l'arrièreplan en tenant compte également des propriétés dominantes du sol. Eventuellement on détermine la caractéristique prévisible de l'arrière-plan en tenant compte de l'heure du jour et/ou de la saison. Conformément au procédé selon l'invention, lors de la prépa- ration de la munition, on entre des données sur la nature du sol. La prise en compte de la nature du sol et/ou de l'heure du jour et/ou de la saison est opérée au moyen d'une logique floue. Conformément au procédé selon l'invention, le capteur de dé- tection de cible réagit au rayonnement thermique et par le fait que l'on mesure le rayonnement thermique émis par l'arrière-plan ou que l'on détermine le rayonnement thermique de l'arrière-plan prévisible sur la base des données d'environnement recueillies. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après de manière détaillée en se référant aux dessins. Ceux-ci représentent: figure 1, sous une forme fortement schématisée la structure d'une mine de défense de périmètre équipée du système de détection selon l'invention, sans les capteurs nécessaires pour l'éjection de la mine, tels que par exemple des microphones ou des appareils radars, figure 2, un schéma-bloc avec les différents blocs fonction- nels du système de détection selon l'invention. La mine de défense de périmètre 10 selon la figure 1 compor- te une enveloppe qui se présente sous la forme d'un tube de lancement 12 ouvert vers le haut avec un fond 14 fermé qui repose par exemple sur le sol; la mine est stabilisée par des pieds 18 écartés. Une charge pyrotechnique 20 d'éjection ainsi que l'électronique de traitement et de commande 22 sont logées dans le fond 14. Le tube de lancement 12 re- çoit la sous-munition 24 qui se compose de la charge active 26, d'un conteneur 28 pour le parachute et d'un ensemble 30 de capteurs et d'é- lectronique qui est disposé entre les deux premiers éléments. Cet en- semble 30 comprend un module 32 batterie et électronique et un cap- teur d'infrarouges 34 (capteur IR) qui peut se déplacer radialement. Le capteur IR 34 est sollicité par un ressort hélicoïdal 36 de compression et sort de l'ensemble 30 dès que la sous-munition 24 est sortie du tube de lancement 12. Le capteur IR 34 sorti, dont le déplacement est limité par des butées 38, 40 prévues sur le boîtier du capteur IR 34 et sur le conteneur 28 du parachute est dégagé et peut balayer l'environnement aux fins de détecter la cible. Un système de capteurs 42 est placé à l'extérieur sur le tube de lancement 12, lequel système de capteurs comprend un boîtier 44 avec quatre capteurs d'environnement fixés sur celui-ci. Un capteur solaire 46 qui mesure l'intensité du rayonnement solaire est disposé sur la face supérieure du boîtier 44. Sur l'une des surfaces latérales du boîtier 44 est encore fixé un capteur 48 de température de l'air pour la mesure de la température de l'air. Le rayonnement thermique émis par le sol 16 est mesuré au moyen d'un capteur 50 qui est monté sur la fa- ce inférieure du boîtier 44 et dont la direction principale de détection forme un angle avec le tube de lancement 12. Enfin, le boîtier 44 pré- sente un capteur de précipitations 52 pour la mesure des précipita- tions. Ce capteur de précipitations 52 est disposé dans un dispositif de collecte 54 qui est monté sur une face extérieure du boîtier 44 et est ouvert vers le haut. Les données recueillies par les capteurs 46 à 52 sont transmi- ses par l'intermédiaire d'un faisceau de câbles 56 à une électronique 58 de traitement (voir figure 2) qui est disposée dans un boîtier 60 égale- ment placé à l'extérieur sur le tube de lancement 12. Une unité d'en- trée de données 62 avec des touches 64 est également logée dans le boîtier 60. Cette unité d'entrée de données 62 permet d'entrer dans l'électronique de traitement 58 des données sur la nature du sol (par exemple herbe, sable, cailloux) et sur la nature de la végétation (par exemple lande, buissons, forêt). L'électronique de traitement 58 qui est logée dans le boîtier 60 est reliée au module électronique de l'en- semble de capteurs et d'électronique 30 de la sous-munition 24 par l'intermédiaire d'un câble électrique de liaison. Ce câble de liaison 66 est coupé par des moyens mécaniques lorsque la charge d'éjection 20 est mise à feu et que la sous-munition 24 quitte le tube de lancement 12. La coupure du câble de liaison 66 peut être opérée au moyen d'une charge pyrotechnique de mise à feu ou par la sollicitation en traction lors du décollage de la sous-munition. Les composants électriques des modules destinés à régler le capteur IR 34 en fonction du rayonnement du sol sont représentés sous la forme d'un schéma-bloc à la figure 2. Les signaux des capteurs 46 à 52 du système de capteurs 42 transmis à l'électronique de traitement 58 par l'intermédiaire du faisceau de câbles 46 sont transformés en données qui représentent le rayonnement prévisible du sol (bruit de fond) en tenant compte des données concernant les caractéristiques du sol (nature du sol, végétation) entrées au moyen de l'unité 62 d'entrée de données. Ces données sont transmises par l'intermédiaire du câble de liaison 66 à un dispositif de réglage et de correction 68 du module électronique 32 de la sous-munition 24. Le dispositif de réglage et de correction 68 est branché entre la sortie du capteur IR 34 et une élec- tronique de déclenchement 70 du module électronique 32 qui assure le déclenchement de la charge active 26. Le réglage du détecteur IR en fonction du rayonnement prévisible de l'arrière plan ou du rayonne- ment du sol calculé à partir des données de mesure du système de cap- teurs et des données entrées pour la nature du sol et la végétation est opéré dans le module électronique 32 de l'ensemble de capteurs et d'é- lectronique 30 de la sous-munition 24 pendant que la sous-munition se trouve au sol. Dès que la sous-munition 24 est tirée et que le parachute logé dans le conteneur 28 s'est déplié, la recherche de la cible par le capteur IR 34 convenablement réglé peut commencer. Le capteur IR 34 étant réglé en fonction du bruit de fond prévisible, bruit de fond dont le calcul peut également tenir compte de l'heure du jour et de la saison qui sont transmis à l'électronique de traitement par des horloges ou des compteurs adaptés, la probabilité de détection de la cible par le capteur IR 34 augmente. REVENDICATIONS 1. Système de détection pour munition, en particulier pour une mine de défense de périmètre, comportant un capteur (34) de dé- tection de cible pour la recherche d'une cible placée devant un arrière- plan, caractérisé par un système de capteurs (42) destiné à déterminer des données concernant la caractéristique de l'arrière-plan et par un dispositif (68) de réglage et de correction qui règle la sensibilité du capteur (34) de détection de cible en fonction de la caractéristique de l'arrière-plan prévisible sur la base des données d'environnement re- cueillies. 2. Système de détection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur (34) de détection de cible réagit au rayonne- ment thermique et par le fait que la caractéristique de l'arrière-plan est déterminée par le rayonnement thermique prévisible de l'arrière-plan. 3. Système de détection selon la revendication 1 ou la reven- dication 2, caractérisé par le fait que le système de capteurs (42) com- porte au moins un des capteurs suivants: - un premier capteur de température (50) pour mesurer la température du sol, - un deuxième capteur de température (48) pour mesurer la tempéra- ture de l'air, - un capteur solaire (46) pour mesurer le rayonnement solaire et - un capteur de précipitations (52) pour mesurer les précipitations. 4. Système de détection selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il est prévu une unité de traite- ment (58) qui exploite les données d'environnement fournies par le système de capteurs (42) en tenant compte des données concernant la nature du sol et les transmet en tant que données de réglage au dispo- sitif de réglage et de correction. 5. Système de détection selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les données concernant la nature du sol peuvent être en- trées dans l'unité de traitement (58) par l'intermédiaire d'une unité d'entrée (62). 6. Système de détection selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'unité de traitement (58) exploite les données d'environnement en tenant compte également de l'heure du jour et/ou de la saison. 7. Système de détection selon l'une quelconque des revendi- cations 4 à 6, caractérisé par le fait que l'unité de traitement (58) com- porte une logique floue. 8. Munition, notamment mine de défense de périmètre, com- portant une charge active (26) et un capteur (34) de détection de cible pour détecter une cible placée devant un arrière-plan, caractérisé par un système de capteurs (42) destiné à déterminer des données d'envi- ronnement concernant la caractéristique de l'arrière-plan et un disposi- tif de réglage et de correction (68) pour régler la sensibilité du capteur (34) de détection de cible sur la base de la caractéristique de l'arrière- plan prévisible en fonction des données d'environnement déterminées. 9. Munition selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le capteur (34) de détection de cible réagit au rayonnement ther- mnique et que la caractéristique de l'arrière-plan est déterminée par le rayonnement thermique prévisible de l'arrière-plan. 10. Munition selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisée par le fait que le système de capteurs (42) comporte au moins un des capteurs suivants: - un premier capteur de température (50) pour mesurer la température du sol, - un deuxième capteur de température (48) pour mesurer la tempéra- ture de l'air, - un capteur solaire (46) pour mesurer le rayonnement solaire et - un capteur de précipitations (52) pour mesurer les précipitations. 11. Munition selon l'une quelconque des revendications 8 à , caractérisée par le fait qu'il est prévu une unité de traitement (58) qui exploite les données d'environnement fournies par le système de capteurs (42) en tenant compte des données caractérisant la nature du sol et les transmet en tant que données de réglage au dispositif de ré- glage et de correction (68). 12. Munition selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les données concernant la nature du sol peuvent être entrées dans l'unité de traitement (58) par l'intermédiaire d'une unité (62) d'entrée de données. 13. Munition selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée par le fait que l'unité de traitement (58) exploite les données d'environnement en tenant compte également de l'heure du jour et/ou de la saison. 14. Munition selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que l'unité de traitement (58) comporte une logique floue. 15. Procédé d'exploitation d'un capteur de détection de cible pour une munition, notamment une mine de défense de périmètre, pour détecter une cible placée devant un arrière-plan, dans lequel on déter- mine les données concernant la caractéristique prévisible de l'arrière- plan et, avant la détection à proprement parler de la cible, on règle le capteur de détection de cible en fonction de la caractéristique prévisi- ble de l'arrière-plan. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé par le fait que l'on mesure la température du sol et/ou le rayonnement solaire et/ou la température de l'air et/ou les précipitations aux fins de déter- miner la caractéristique prévisible de l'arrière-plan. 17. Procédé selon la revendication 15 ou la revendication 16, caractérisé par le fait que l'on détermine la caractéristique prévisible de l'arrière-plan en tenant compte également des propriétés dominantes du sol. 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé par le fait que l'on détermine la caractéristique prévisi- ble de l'arrière-plan en tenant compte de l'heure du jour et/ou de la saison. 19. Procédé selon la revendication 17 ou la revendication 18, caractérisé par le fait que lors de la préparation de la munition, on en- tre des données sur la nature du sol. 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé par le fait que la prise en compte de la nature du sol et/ou de l'heure du jour et/ou de la saison est opérée au moyen d'une logique floue. 21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à , caractérisé par le fait que le capteur (34) de détection de cible réa- git au rayonnement thermique et par le fait que l'on mesure le rayon- nement thermique émis par l'arrière-plan ou que l'on détermine le rayonnement thermique de l'arrière-plan prévisible sur la base des données d'environnement recueillies.