Brevet FR2731789A1 — publié le 19960920

CAPTEJR DE DECLENCHEKENT POUR MINES ANTICHARS. La présente invention est relative à un capteur de déclenchement pour une mine antichar sous la forme d'un télémètre à laser qui émet un rayonnement dans la direction d'action de l'arme et qui est associé un à microprocesseur pour la mesure de la vitesse transversale et de la vitesse angulaire de l'objectif ainsi que de sa longueur de façon à provoquer la libération, le blocage ou le retard du signal de mise à feu du télémètre laser selon l'éloignement de l'objectif, la vitesse de l'objectif et la taille de l'objectif. On connaît déjà un tel capteur de déclenchement par la demande de brevet allemand 36 01 053 déposée par la demanderesse. Par rapport à l'état de la technique, un tel capteur peut être utilisé lorsqu'il est nécessaire de prévoir un calcul de visée en avant ou un retard de mise à feu au moyen d'une deuxième télémètre laser supplémentaire, c'est-à-dire que le capteur de déclenchement proposé à cette époque par la demanderesse peut déterminer sans télémètre supplémentaire si une libération de mise à feu, un blocage ou un retard de mise à feu doit intervenir en fonction de l'éloignement, de la vitesse et de la taille de l'objectif. La présente invention part de cet état de la technique et se propose de réaliser un capteur de déclenchement du type mentionné précédemment qui permette une meilleure réalisation de l'optimisation du moment de mise à feu en fonction de la vitesse de l'objectif et qui autorise en outre une mesure précise et également un fonctionne ent fiable dans des couloirs étroits, des ruelles etc. Ce résultat est obtenu grace au fait que l'on associe à l'optique d'émission du télémètre laser constitué par le laser, la diode de réception, le préamplificateur et l'unité télémétrique, une lentille cylindrique ou de Fresnel pour la formation de deux rayons laser sous forme de faisceaux étroits et très proches l'un de l'autre. De plus on prévoit à proximité correspondante de la diode de réception, une photodiode supplémentaire. La durée qui s'écoule entre les modifications de l'intensité de réception mesurée due aux deux discontinuités d'éloignement est transmise à l'unité de calcul pour la détermination du moment de mise à feu. Le télémètre laser peut être du type à régime continu qui détecte également le bord avant du véhicule. La photodiode supplémentaire peut être associée à un pré- mplificateur qui lui est propre. L'unité de calcul détermine de préférence le moment de mise à feu de façon que l'objectif soit atteint dans sa zone centrale. Dans un mode de réalisation, le moment de mise à feu est également déterminé lorsqu'un coup au but est assuré dans la deuxième moitié du véhicule (partie arrière) dans le cas d'un véhicule se déplaçant trop rapidement ou d'un objectif trop éloigné. La diode de réception et la photodiode supplémentaire peuvent -tre réalisées sous la forme de diodes PIN disposées dans un bâti commn. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation particulier décrit à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma-bloc du capteur de déclenchement représenté schématiquement sous deux formes de réalisation; la figure 2 est une représentation schématique illustrant le petit volume de repérage obtenu ou la tache laser de faible dimension grâce à la faible distance relative des deux rayons de repérage; la figure 3 est un schéma-bloc d'une variante simplifiée représentée de manière schématique; la figure 4 est un diagramme de la variante simplifiée de la figure 3; la figure 5 est un schéma-bloc d'une deuxième variante complétée par un préamplificateur pour la photodiode supplémentaire ou la diode PIN; la figure 6 est un diagramme de la deuxième variante selon la figure 5. Le principe de conception du capteur de déclenchement de la présente invention référencé 10 sur les figures consiste à faire converger sur une photodiode constituée par deux diodes PIN 14, 15 la lumière laser du télémètre laser qui est constituée par deux faisceaux de rayons divergents réfléchis par l'objectif et ce sur le récepteur du capteur, le télémètre laser constituant le capteur de déclenchement. Les signaux des deux diodes PIN sont additionnés et amplifiés. On obtient ainsi un procédé extrêmement simple qui présente en outre une utilisation tactique particulièrement intéressante étant donné qu'il est également fiable dans des ruelles et passages ou rues étroites en raison du faible volume de repérage. Une telle utilisation était impossible avec les dispositifs de l'état de la technique. Le capteur de déclenchement 10 qui peut être un télémètre laser à régime continu qui détecte le bord avant du véhicule ou de l'objectif est équipé d'un certain nombre de constituants supplémentaires. On dispose tout d'abord devant l'optique d'émission 12 du laser 11, une lentille cylindrique ou lentille de Fresnel qui engendre un rayon à arêtes vives ou deux rayons laser 13a, 13b sous forme de faisceaux étroits très proches l'un de l'autre. Par ailleurs on dispose une photodiode supplémentaire 15 à proximité Imméndiate de la diode de réception normale 14. Enfin il est prévu un dispositif de smure de temps 16 qui mesure la durée (t) s'écoulant entre les deux modifications de l'intensité de réception qui interviennent lors d'une discontinuité d'éloignement. Les valeurs ainsi obtenues alimentent l'unité de calcul 17 pour la détermination du moment de mise à feu et sont ensuite transmises au détonateur/ pour son déclenchement. On a ainsi réalisé un capteur qui remplit complètement la fonction d'un télémètre laser à double faisceau complexe avec mesure de visée en avant pour coup au but dans la partie centrale de l'objectif. Grâce à la formation d'une petite tache laser et à la distance relativement faible entre les deux rayons de repérage ou rayon laser 13a, 13b pour le repérage de l'objectif ainsi qu'au fait que l'on utilise uniquement une deuxième photodiode 15 sans les composants habituellement nécessaires pour un télémètre laser complet, on obtient non seulement une diminution de la complexité antérieure mais également une plus grande précision. Dans ce cas c'est toujours la même position de l'objectif, la plupart du temps un blindé, qui déclenche la mine. Les erreurs entratnées jusqu'à présent par l'utilisation de rayons de repérage largement éloignés l'un de l'autre dans le cas d'irrégularités du terrain, se trouvent ainsi éliminées. Les figures 3 et 4 illustrent une variante simplifiée de manière schématique. Ici les rayons laser sous forme de faisceaux étroits 13a, 13b réfléchis par l'objectif convergent depuis l'optique de réception jusqu'aux deux diodes PIN 14, 15 et sont amplifiées par le préamplificateur 19 avant d'être transmis au dispositif de mesure de temps 16 associé à l'unité de calcul 17 pour la détermination du moment de mise à feu. Le moment de mise à feu est en général choisi de façon que l'objectif Z soit atteint dans sa partie centrale. Ce n'est que lors d'un objectif Z se déplaçant rapidement ou trop éloigné, que le moment de mise à feu doit être choisi de façon qu'un coup au but soit assuré dans la deuxième partie, c'est-à-dire la partie arrière du véhicule. Cela signifie que l'unité de calcul déclenche le dispositif de mise à feu également lorsqu'elle détermine que la mine peut encore atteindre l'objectif avec une probabilité importante bien que la vitesse de déplacement soit trop importante ou que l'éloignement dépasse la valeur optimale, d'une façon telle qu'un coup au but dans la partie centrale ne soit plus possible. La précision de coup au but est largement améliorée en raison de l'augmentation de la précision de la mesure due à l'utilisation des rayons laser sous forme de faisceaux étroits très proches l'un de l'autre et qui forment sur l'objectif une tache laser de dimension très faible cormme cela a déjà été expliqué. Bien que l'unité de calcul détermine de manière générale le noment de aise à feu de façon que l'objectif soit normalement atteint dans sa portion centrale, il devient ainsi possible de combattre également l'objectif lorsque l'unité de calcul détermine qu'il peut être atteint non plus dans sa portion centrale mais dans la partie arrière du véhicule. Sur la figure 4 se trouve représentée la courbe des intensités des signaux émis par les photodétecteurs 14 et 15 amplifiés dans le préamplificateur 19 ainsi que les distances mesurées par l'unité télémétrique O10a. La courbe tracée J (t) c'est-à-dire l'intensité totale de la lumière laser reçue et mesurée par les deux diodes PIN se trouve tout d'abord dans le domaine du bruit de fond en l'absence de l'objectif Z. Lorsque l'objectif coupe le premier rayon laser 13a, l'intensité augmente jusqu'à une valeur intermédiaire déterminée qui correspond à l'intensité du rayon laser réfléchi par l'objectif 13a. Si l'objectif coupe le rayon 13b, cette valeur d'intensité se trouve pratiquement doublée étant donné que le même endroit de l'objectif pénètre dans la tache laser 13b qui présente pratiquement la meme intensité. Le deux moments correspondants t1 et t2 d'entrée de l'objectif dans la zone de repérage du capteur de déclenchement 10 peuvent être déduits de la position des deux fronts de montée de l'intensité. La courbe en pointillés R (t) représente la distance de l'objectif telle qu'elle est mesurée. Elle décroit depuis une valeur de départ très grande ou infinie en l'absence de l'objectif jusqu'à la valeur effective de la distance de l'objectif dès que l'objectif pénètre dans le premier rayon laser 13a et elle reste constante jusqu'à ce que l'objectif quitte le domaine de repérage du laser c'est-à-dire qu'elle reste constante également lorsque l'objectif coupe le rayon 13b. Il est ainsi possible à partir de ces deux critères t1 et t2 et de R de déterminer la vitesse transversale de l'objectif Z ainsi que le retard de mise à feu nécessaire pour un coup au but dans la portion centrale si l'on connatt la longueur prédéterminée de l'objectif. Sur les figures 5 et 6 se trouve représentée de manière schématique une autre variante dans laquelle un préamplificateur 18 est associé en propre à la deuxième diode PIN 15. On obtient ainsi, en particulier pour des objectifs relativement petits, rapides et/ou plus éloignés, une évaluation encore plus précise avec des tolérances diminuées. D'autres particularités ressortent des diagrammes et du dessin. Les explications données pour la figure 4 sont également valables pour la figure 6. Ici cependant, à la place des deux fronts de montée de l'intensité commune mesurée par les deux diodes, on voit apparaître deux fronts de montée des deux intensités J1 et J2 mesurées de manière séparée qui apparaissent au temps t1 et t2 conmme c'était le cas sur la figure 4. la discontinuité d'éloignement apparaît comme pour la figure 4 lorsque l'objectif Z coupe le premier rayon de repérage 13a c'est-à-dire au temps tI. Si un cas exceptionnel se produit pour lequel l'intensité enregistrée par le capteur de déclenchement présente une trop faible variation de sa valeur mesurée en raison d'une trop faible réflexion sur l'objectif, d'un trop grand éloignement de l'objectif et/ou d'une trop grande réflexion sur le fond, du rayon de repérage en l'absence d'objectif, il n'est alors plus possible de mesurer les deux temps tl, t2 ni la vitesse transversale de l'objectif avec une précision suffisante. Dans ce cas, l'unité de calcul 17 détermine le moment t de l'entrée de l'objectif dans la zone de repérage du capteur de déclenchement à partir de la courbe R (t) c'est-à-dire à partir de la modification de la distance mesurée. Si l'on fournit en outre une vitesse moyenne de l'objectif, il en résulte une valeur estimée optimale pour le retard de aise à feu. Une autre manière de procéder consisterait dans un tel cas exceptionnel à bloquer complètement le déclenchement du tir. REVENDICATIONS 1. Capteur de déclenchement pour une mine antichar sous la forme d'un télémètre laser qui émet un rayonnement en direction de l'arme et auquel est associé un microprocesseur pour la mesure de la vitesse transversale (v) et la vitesse angulaire (w) de l'objectif ainsi que sa longueur (L), lequel peut libérer, bloquer ou retarder le signal de mise à feu du télémètre laser selon l'éloignement de l'objectif, la vitesse de l'objectif et la taille de l'objectif, caractérisé par le fait que l'on associe à l'optique d'émission du télémètre laser (11) qui est constitué par le laser (11), la diode de réception (14), le préamplificateur (19) et l'unité télémétrique (10a), une lentille cylindrique ou lentille de Fresnel (13) pour la formation de deux rayons laser (13a, 13b) sous la forme de faisceaux étroits et proches l'un de l'autre et qu'une photodiode supplémentaire (15) est disposée à proximité correspondante de la diode de récepton (14) et que la durée s'écoulant entre les deux modifications de l'intensité de réception mesurée lors de la discontinuité d'éloignement est mesurée à l'aide d'un dispositif de mesure de temps (16) et transmise à l'unité de calcul (17) pour la détermination du moment de mise à feu. 2. Capteur de déclenchement selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un télémètre laser à régime continu qui détecte également la bordure avant du véhicule. 3. Capteur de déclenchement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un préamplificateur (18) est associé en propre à la photodiode supplémentaire (15). 4. Capteur de déclenchement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'unité de calcul (17) détermine le moment de mise à feu de façon que l'objectif soit atteint dans sa partie centrale. 5. Capteur de déclenchement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le moment de mise à feu est également déterminé lorsqu'un coup au but peut être assuré dans la deuxième partie ou partie arrière du véhicule dans le cas d'un objectif se déplaçant trop rapidement ou trop éloigné. * 2731789 6. Capteur de déclenchement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la diode de réception (14) et la photodiode supplémentaire (15) sont formées par deux diodes PIN montées dans un bâti commun.