Brevet FR2725087A1 — publié le 19960329

L'invention a pour objet un systeme de transmission d'informations entre une arme et une munition, ainsi qu'un dispositif de tir de munitions équipé d'un tel système de transmission. Une munition est un dispositif comportant un système d'initiation (amorce, détonateur, inflammateur...) et une charge utile (explosif ; composition pyrotechnique d'allumage, d'éjection, de propulsion ; sous munition ; moyen de leurrage...). Les munitions modernes tendent de plus à être équipées de circuits électroniques permettant de les programmer en vue d'optimiser leurs caractéristiques en fonction du contexte dans lequel elles sont utilisées. Cette programmation des munitions, appelée à se généraliser sur les munitions futures, doit pouvoir être faite en temps réel, c'est-à-dire juste avant le tir de la munition, en fonction des dernières informations recueillies sur le contexte, à savoir la cible, les menaces, etc... Dans ces conditions, il est nécessaire de pouvoir effectuer la programmation directement à partir de l'arme et transmettre des données de cette dernière à la munition. En outre, préalablement au tir, il est généralement nécessaire de connaître l'état fonctionnel de la munition, ce qui suppose la transmission de données de la munition à l'arme et, dans ce cas, la voie de communication entre l'arme et la munition doit être du type bidirectionnel. Pour assurer une telle communication de type unidirectionnel ou bidirectionnel, il existe des solutions derivées de celles utilisées sur des missiles, qui font appel à des systèmes infrarouges, des systèmes hertziens, ou des systèmes filaires ou à fibres optiques. Toutefois, s agissant d'armes de type canon, mortier ou similaire, ces solutions de type missile ne sont pas utilisables en raison des contraintes liées à l'environnement (masses métalliques, pressions élevées...). Les armes existantes de type canon, mortier ou similaire dans lesquelles le système d'initiation pyrotechnique de la munition fait appel à une connexion électrique entre l'arme et la munition représentent un parc très important. Compte tenu du coût très élevé de ces armes, il serait donc souhaitable de pouvoir les utiliser avec des munitions programmables existantes ou futures ce qui, dans leur configuration actuelle, n'est généralement pas possible. L'invention vise donc à fournir un système permettant d'établir une communication en temps réel entre une arme ou dispositif de tir et une munition pourvus de moyens de connexion électrique pour le tir de cette munition. Pour des raisons de coût, un tel système ne doit entraîner qu'un minimum d'adaptation des armes existantes et ne pas grever le prix des munitions compte tenu de leur caractère consommable. Enfin, étant donné les conditions d'environnement lors du tir, il est nécessaire qu'un tel système soit parfaitement fiable et fasse donc appel à des solutions simples et rustiques. Pour atteindre ces buts, l'invention a pour objet un système de transmission d'informations entre une arme et une munition comprenant des moyens de connexion électrique pour le tir de ladite munition, ladite munition et ladite arme comprenant respectivement un dispositif d'initiation électrique et un dispositif générateur de courant pour commander sélectivement l'application d'un courant électrique audit dispositif d'initiation, caractérisé en ce que ladite arme comprend des moyens pour appliquer audit dispositif d'initiation un courant électrique de non feu modulé en fonction d'informations à transmettre à ladite munition et en ce que ladite munition comprend des moyens de détection connectés dans le circuit d'alimentation dudit dispositif d'initiation pour détecter les informations véhiculées par ledit courant de non feu modulé. Ainsi, le système selon l'invention utilise la liaison électrique existante entre l'arme et la munition pour transmettre des informations de la première vers la deuxième au moyen d'un courant de non feu convenablement modulé, c'est-à-dire un courant non susceptible de provoquer la flegmatisation de l'amorce. Selon une caractéristique, ladite munition comprend au moins un premier circuit électronique de traitement desdites informations et un module de téléalimentation pour alimenter électriquement ledit premier circuit électronique de traitement à partir dudit courant de non feu modulé. Selon une autre caractéristique, ledit module de téléalimentation comprend un circuit générateur de tension continue et des premiers moyens de couplage inductif dudit circuit générateur de tension continue audit circuit d'alimentation. De préférence, ledit premier circuit électronique de traitement comprend des moyens pour transmettre des informations à ladite arme via lesdits premiers moyens de couplage et ladite arme comprend un circuit de réception desdites informations transmises via ledit circuit d'alimentation. Ainsi, le système permet de transmettre de manière bidirectionnelle des informations entre l'arme et la munition. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple et illustré par le dessin annexé sur lequel - la figure 1 est un schéma électrique d'un dispositif conventionnel d'initiation et de test d'une munition ; et - la figure 2 est un schéma électrique similaire à celui de la figure 1 comprenant un système de transmission d' informations suivant l'invention. En se reportant à la figure 1, le circuit électrique d'un dispositif conventionnel d'initiation et de test comprend une partie A côté arme et une partie M côté munition. Dans un souci de clarté, les parties A et M ont été représentées respectivement à gauche et à droite d'une ligne en traits mixtes L, ces deux parties se trouvant connectées électriquement, lors de la mise en place de la munition (non représentée) dans l'arme (non représentée), par des contacts désignés par les références 1 et 2 sur la figure 1. Le circuit d'initiation permettant d'effectuer le tir de la munition comprend, dans la partie A côté arme, d'une part des interrupteurs de sécurité 3 et 4 et un générateur de courant de tir 5 connectés en série entre le contact 1 et une borne 6 de connexion au pôle positif d'une source d'alimentation électrique (non représentée), et d'autre part deux autres interrupteurs de sécurité 7 et 8 connectés en série entre le contact 2 et une borne 9 de connexion au pôle négatif de la source d'alimentation électrique. De son côté, la partie M du circuit côté munition comprend une amorce 10 connectée électriquement entre les contacts 1 et 2. D'autre part, le circuit de test de l'amorce 10 comprend, côté A, un générateur de courant de test 11 connecté entre une borne 12 de connexion au pôle positif de la source d'alimentation et le contact 1, ainsi qu'une liaison électrique entre le contact 2 et une borne 13 de connexion au pôle negatif de la source d'alimentation. En fonctionnement, lorsque les bornes 12 et 13 sont connectées à la source d'alimentation, le générateur 11 fait circuler dans l'amorce 10 un courant de test de, par exemple, 0,1 ampère, et la mesure par des moyens conventionnels connus du courant traversant l'amorce 10 permet de déterminer si celle-ci est ou non en état de fonctionnement. Pour mettre à feu la munition, les bornes 6 et 9 sont connectées à la source d'alimentation et les interrupteurs de sécurité 3, 4, 7 et 8 sont fermés, de sorte que le générateur de courant de tir 5 fait circuler dans l'amorce 10 un courant de feu de, par exemple, 5 ampères. On se reportera maintenant à la figure 2 qui illustre un circuit électrique intégrant le système de transmission d'informations selon l'invention. Ce circuit comprend des circuits d'initiation et de test ou non feu ayant la même structure que le circuit de la figure 1, de sorte que les mêmes numéros de référence ont été conservés pour désigner les éléments correspondants. Côté arme A, le système de transmission comprend un circuit électronique de traitement 14 adapté pour transmettre des données vers la munition par l'intermédiaire d'un circuit d'émission 15 et pour recevoir des données de celle-ci par l'intermédiaire d'un circuit de réception 16. Le circuit d'émission 15 pilote le générateur de courant 11 de manière que celui-ci produise un courant découpé avec un rapport cyclique et une fréquence correspondant aux données à transmettre de l'arme vers la munition. Une diode 17 est connectée entre le générateur de courant 11 et le contact 1 de manière à autoriser le passage du courant du premier vers le second et à l'interdire en sens contraire. Un optocoupleur 18 est connecté en entrée entre le générateur 11 et le contact 1 par une diode d'entrée connectée tête bêche aux bornes de la diode 17, et en sortie au circuit de réception 16. L'optocoupleur 18 permet de détecter un courant modulé généré par la munition et de recueillir ainsi les données transmises par celle-ci à 1 'arme. Côté munition M, le système de transmission comprend un transformateur d'intensité 19 dont le primaire 20 est connecté en série avec l'amorce 10. Un circuit électronique de traitement 21 et un circuit de téléalimentation 22 sont connectés en parallèle aux bornes du secondaire 23 du transformateur d'intensité 19. Le circuit de téléalimentation 22 est un circuit conventionnel comprenant, par exemple, une diode 24, un régulateur de tension 25 et un condensateur 26 de manière à produire une tension continue U à partir du signal alternatif recueilli aux bornes du secondaire 23. La tension U produite par le circuit de téléalimentation 22 permet d'alimenter le circuit électronique de traitement 21.Ce dernier, par détection du courant induit aux bornes du secondaire 23 et traitement approprié, permet de recueillir les données transmises côté arme par le circuit électronique de traitement 14. I1 permet également de transmettre des données vers cette dernière via le primaire 23 et le secondaire 20 du transformateur d'intensité 19, l'optocoupleur 18, le circuit de réception 16 et le circuit électronique de traitement 14. La nature des circuits électroniques de traitement 14 et 21, qui ne constitue pas l'objet de la présente invention, dépend du type d'arme et de munition considéré, de la nature des données à transmettre de l'une vers l'autre, des paramètres à programmer dans la munition, etc... S'il s'agit d'une munition tempable, par exemple une fusée d'artillerie, le circuit électronique de traitement 21 pourra comporter un dispositif de temporisation programmable au moment du tir à partir du circuit 14 pour déterminer le moment de l'explosion. Le circuit de traitement 21 peut comporter également des séquenceurs, des circuits de mémorisation du cap à rallier dans le cas de munitions autoguidées, etc...Bien entendu, le circuit de traitement 14 comprend des moyens d'interface conventionnels (non representés) permettant d'introduire les données à programmer dans la munition et de recevoir et lire les donnees en provenance de celle-ci. Pour transmettre des données à la munition, une source d'alimentation sécurisée est connectée aux bornes 12 et 13 et le générateur de courant 11 est piloté par le circuit de traitement 14 par l'intermédiaire du circuit d'émission 15 pour produire un courant découpé avec un rapport cyclique et une fréquence correspondant aux données à transmettre. Ce courant alternatif traverse le primaire 20 du transformateur d'intensité 19 et induit un courant alternatif dans le secondaire 23. L'énergie électrique ainsi induite est recueillie par le circuit de téléalimentation 22 qui génère une tension continue U alimentant le circuit de traitement 21. Celui-ci détecte le signal alternatif engendré dans le secondaire 23 et reconstitue ainsi les données transmises par le circuit de traitement 14. Lorsque l'arme ne transmet pas de données vers la munition, cette dernière peut émettre des données vers l'arme en faisant circuler un courant alternatif approprié à travers le secondaire 23. Le courant alternatif qui se trouve induit dans le primaire 20 est détecté par l'optocoupleur 18 et les données transmises sont recueillies par le circuit de traitement 14 par l'intermédiaire du circuit de réception 16. Le système selon l'invention permet ainsi de réaliser une transmission semi-duplex entre une arme et une munition tout en conservant les interfaces électriques arme/munition existantes, en service à ce jour. A titre d'exemple, la transmission de données peut être assurée par un courant de non feu ou de test de 0,1 ampère avec un débit d'informations de 19200 bauds. Le système de transmission décrit ne comporte pas de point de liaison dédiés et offre la possibilité d'utiliser des protocoles standards de communication. Les circuits d'émission et de réception 15 et 16 peuvent être constitués par exemple par une unité UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) fonctionnant en modulation de largeur d'impulsions, en modulation de phase ou utilisant tout système de codage et d'encryptage conventionnel, tel le circuit 8251 de la Société INTEL. Il résulte de ce qui précède que le système de transmission d'informations décrit garantit l'interopérabilité des munitions futures avec les munitions actuelles sans refonte de l'arme. Les adaptations à apporter à l'arme ou dispositif de tir sont peu complexes, donc peu onéreuses, puisqu'elles touchent uniquement des structures électroniques et logicielles. Aucune source d'énergie électrique n'est stockée dans la munit ion puisque celle-ci est téléalimentée depuis l'arme, ce qui permet de répondre aux exigences très élevées de sécurité en matière de munitions. Le système offre également une grande discrétion puisqu'il permet d'utiliser, pour des munitions futures, des armes existant à ce jour. Enfin, le système offre l'avantage d'un faible coût et d'une grande fiabilité dans la mesure où il fait appel à des composants et des standards de communication éprouvés, ainsi qu'à des interfaces arme/munition qualifiées de longue date. A titre d'exemple, le système de transmission décrit ci-dessus peut être mis en oeuvre avec des dispositifs d'initiation du type 1A/1W feu ou non feu, des systèmes à fil explosé EBW (Exploding Brigde Wire), des systèmes à couche projetée EFI (Exploding Foil Initiator). Un tel système peut être utilisé, par exemple, dans le domaine du leurrage en faisant appel aux interfaces châssis lance-leurres/munitions connues à ce jour afin de programmer une leurre parmi n, dans le domaine de l'artillerie et des mortiers, ainsi que dans celui des missiles et des sousmunitions. I1 va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et l'on pourrait le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de transmission d'informations entre une arme et une munition comprenant des moyens de connexion électrique pour le tir de ladite munition, ladite munition et ladite arme comprenant respectivement un dispositif d'initiation électrique et au moins un dispositif générateur de courant pour commander sélectivement l'application d'un courant électrique audit dispositif d'initiation, caractérisé en ce que ladite arme comprend des moyens (11, 14, 15, 19) pour appliquer audit dispositif d'initiation un courant électrique de non feu modulé en fonction d'informations à transmettre à ladite munition et en ce que ladite munition comprend des moyens de détection (19, 21) connectés dans le circuit (12, 1, 2, 13) d'alimentation dudit dispositif d'initiation (10) pour détecter les informations véhiculées par ledit courant de non feu modulé. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite munition comprend au moins un premier circuit électronique (21) de traitement desdites informations et un module de téléalimentation (19, 22) pour alimenter électriquement ledit premier circuit électronique de traitement (21) à partir dudit courant de non feu modulé. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit module de téléalimentation comprend un circuit générateur de tension continue (22) et des premiers moyens (19) de couplage inductif dudit circuit générateur de tension continue (22) audit circuit d'alimentation (12, 1, 2, 13). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens de couplage comprennent un transformateur d'intensité (19) dont le primaire (20) est connecté en série avec ledit dispositif d'initiation (10) et aux bornes du secondaire (23) duquel sont connectés ledit circuit générateur de tension continue (22) et ledit premier circuit électronique de traitement (21). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que ledit premier circuit électronique de traitement (21) comprend des moyens pour transmettre des informations à ladite arme via lesdits premiers moyens de couplage (19) et en ce que ladite arme comprend un circuit (16) de réception desdites informations transmises via ledit circuit d'alimentation (12, 1, 2, 13). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite arme comprend, en parallèle avec un générateur de courant de feu (5), un générateur de courant de non feu (11) piloté par un circuit (15) d'émission desdites informations à transmettre à ladite munition. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit générateur de courant de non feu (11) est un générateur de courant de test dudit dispositif d'initiation. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7 lorsqu'elle dépend de la revendication 5, caractérisé en ce que ladite arme comprend, entre ledit circuit générateur de courant de non feu (11) et lesdits moyens (1) de connexion à ladite munition, des seconds moyens (18) de couplage dudit circuit de réception (16) audit circuit d'alimentation (12, 1, 2, 13). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens de couplage (18) sont constitués par un optocoupleur. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit optocoupleur (18) est connecté tête bêche aux bornes d'une diode (17) connectée en série dans ledit circuit d'alimentation entre ledit générateur de courant de non feu (11) et lesdits moyens de connexion (1). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 lorsqu'elle dépend de la revendication 5, caractérisé en ce que ladite arme comprend un second circuit électronique (14) de traitement desdites informations connecté audit circuit d'émission (15) et audit circuit de réception (16). 12. Arme pour le tir de munitions, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (14-18) destinés à former, en conjugaison avec une munition, un système de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. 13. Munition, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (19-26) destinés à former, en conjugaison avec une arme, un système de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.