Brevet FR2741722A1 — publié le 19970530

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour l'identification active d'une cible de nuit, par exemple à partir d'un véhicule tel qu'un char ou un hélicoptère ou encore à partir d'un poste de tir fixe. L'engagement d'une cible comprend classiquement les quatre phases suivantes - détection d'un objet susceptible d'être une cible, - reconnaissance du type de l'objet (véhicule ou autre), - identification, c'est-à-dire classification de l'objet en tant qu'ami ou ennemi, - séquence de tir. Lorsque les moyens de détection, reconnaissance et identification sont optiques (visible ou infrarouge), le passage de la détection à la reconnaissance puis à l'identification exige des résolutions de plus en plus importantes de l'image présentée à l'opérateur. La résolution minimale nécessaire a été codifiée sous le nom de critères de Johnson. Détection : 1 à 1,5 paires de lignes Reconnaissance : 3 à 3,5 paires de lignes Identification : 6 à 7 paires de lignes. Les deux bornes données pour chacune des phases correspondent respectivement à des probabilités de 50 % à 90 % de réussite. Par ailleurs, les cibles terrestres ont été codifiées sous la forme de carrés de 2,3 m x 2,3 m ce qui correspond à peu près à un véhicule militaire vu de face. Pour réaliser l'identification d'une cible terrestre à l'aide d'une image, il convient donc de disposer d'une résolution de 2,3 m à 2,3 m soit 16,5 cm à 19,2 cm 14 12 Le canon d'un char a une portée maximale de 4 km. I1 convient donc pour en tirer l'efficacité maximale que l'identification puisse être réalisée à cette distance ce qui correspond à une résolution angulaire de 41 à 48 prad. Les équipements d'observation et de visée montés sur les chars permettent d'atteindre ces valeurs de jour. De nuit, ces équipements fonctionnent généralement en filtrant le rayonnement naturel infrarouge à des longueurs d'onde comprises entre 8 et 12 Hm. Le diamètre de la pupille d'un viseur étant inférieur à 100 mm, la résolution - qui varie en p/D, où k est la longueur d'onde, D le diamètre de la pupille - est limitée à environ 100 Mrad. Il est difficile d'envisager d'augmenter le diamètre de la pupille. Une telle augmentation aurait des conséquences néfastes sur le volume, la vulnérabilité et le coût du viseur. Par ailleurs, le rayonnement naturel est d'énergie insuffisante aux longueurs d'onde en dessous de 3 pm pour que l'on puisse envisager des équipements d'observation et de visée mettant en oeuvre un filtrage à des longueurs d'onde substantiellement inférieures à celles généralement utilisées. L'invention propose quant à elle un procédé pour l'identification active d'une cible de nuit, caractérisé en ce que, après détection de la cible et reconnaissance de celle-ci - on éclaire la cible avec un rayonnement infrarouge à une longueur d'onde inférieure à 3 Fm, - on relève avec une caméra sensible à la longueur d'onde de ce rayonnement d'éclairage au moins une image de la cible ainsi éclairée, - on analyse au moins une image ainsi relevée par la caméra pour identifier la cible. Notamment, on utilise de façon particulièrement avantageuse pour réaliser l'éclairage infrarouge de la cible le rayonnement de l'émetteur laser de télémétrie et/ou désignation d'un viseur. L'invention propose également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard de la figure 1 unique annexée, qui illustre schématiquement un dispositif D d'identification active de cibles conforme à un mode de réalisation possible pour l'invention. Ce dispositif comporte une source d'éclairage infrarouge 1 émettant à une longueur d'onde inférieure à 3 Hm, ainsi qu'une caméra infrarouge 2 dont la bande de sensibilité en longueur d'onde encadre la longueur d'onde de l'émetteur 1. On a également représenté sur cette figure une cible 3 dans le champ d'observation de la caméra 2 et éclairée par le rayonnement de la source 1. Le dispositif D est par exemple un viseur monté sur un véhicule tel qu'un char ou un hélicoptère ou utilisé dans un poste de tir fixe. La source 1 est avantageusement l'émetteur laser de télémétrie ou de désignation de ce viseur D. Les télémètres ou désignateurs de viseur émettent en effet généralement à des longueurs d'onde beaucoup plus courtes que 3 pm (1,06 Hm ou 1,54 pm). En utilisant, pour éclairer les cibles lors de la phase d'identification, le rayonnement de l'émetteur laser de télémétrie ou de désignation que comportent classiquement les viseurs, on accède à des résolutions inférieures à la résolution angulaire maximale souhaitée. Le faisceau d'un télémètre ou désignateur de viseur sort habituellement de celui-ci avec une divergence de 0,3 à 0,5 mrad. Le dispositif illustré sur la figure 1 comporte une lentille afocale amovible 4 qui est placée sur le chemin optique du faisceau laser émis pendant la phase d'identification de façon à augmenter la divergence de ce faisceau et couvrir un champ angulaire suffisant. Par exemple, si l'on souhaite une identification à 4 km pour des zones observées de 10 m de large par 4 m de haut (ce que l'on suppose suffisant pour couvrir la cible, même lorsqu'elle est vue de travers) avec une résolution de 16,5 cm et une image de 60 x 24 pixels, le champ angulaire d'observation à couvrir est de 2,5 mrad x 1 mrad. Lors de la phase d'identification, l'émission de la source 1 s'effectue soit sous la forme d'une impulsion monocoup, auquel cas l'opérateur visualise des images fixes, soit sous la forme d'une séquence d'impulsions. La caméra 2 est synchronisée sur cette émission avec un retard afin d'éviter l'éblouissement dû à la rétro-diffusion du laser sur l'optique et l'atmosphère proche du viseur. Dans le cas de l'émission d'impulsions monocoups, le dispositif comporte des moyens pour mémoriser l'image relevée par la caméra 2 lors d'un éclairage infrarouge par l'émetteur 1, de façon à présenter cette image fixe à l'opérateur pendant un temps donné. Egalement, le dispositif selon l'invention comporte avantageusement des moyens permettant à l'opérateur de visualiser l'image vidéo relevée par la caméra 2 en superposition à ou en insertion dans l'image infrarouge de reconnaissance, par exemple sur un écran ou sur le micromoniteur servant à projeter les images dans l'oculaire du viseur. Avec le dispositif qui vient d'être décrit, la séquence d'engagement d'une cible est la suivante - détection d'une cible par observation de la fenêtre de visualisation dans l'oculaire du viseur, le viseur faisant apparaître sur cette fenêtre des images de l'environnement correspondant à des rayonnements à des longueurs d'onde comprises entre 8 et 12 pm, - reconnaissance de la cible, après éventuellement réduction de champ, - pointage du réticule du viseur sur la cible reconnue, cette opération entraînant l'orientation de l'émetteur laser 1 de désignation ou de télémétrie du viseur, ainsi que de la caméra 2, en direction de la cible, et mise en place de la lentille afocale 4 devant l'émetteur 1, - déclenchement de l'impulsion ou de la séquence d'impulsions d'éclairage émise par l'émetteur laser 1 et identification de la cible à partir de la ou des images relevées par la caméra 2. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'identification active d'une cible de nuit, caractérisé en ce que, après détection de la cible et reconnaissance de celle-ci - on éclaire la cible (3) avec un rayonnement infrarouge à une longueur d'onde inférieure à 3 Zm, - on relève avec une caméra (2) sensible à la longueur d'onde de ce rayonnement d'éclairage au moins une image de la cible (3) ainsi éclairée, - on analyse au moins une image ainsi relevée par la caméra (2) pour identifier la cible. 2. Procédé selon la revendication 1 pour l'identification active d'une cible (3) au moyen d'un viseur comportant un émetteur laser (1) de télémétrie et/ou désignation, caractérisé en ce que pour l'éclairage infrarouge de la cible (3), on utilise le rayonnement dudit émetteur laser de télémétrie et/ou désignation. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour éclairer la cible (3), on pointe le réticule du viseur sur la cible reconnue. 4. Procédé selon lune des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on place une lentille afocale (4) amovible devant l'émetteur laser (1) de télémétrie et/ou de désignation de façon à élargir le champ angulaire couvert par le faisceau d'éclairage émis par l'émetteur laser de télémétrie et/ou désignation. 5. Procédé selon lune des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on visualise l'image relevée par la caméra (2) en la superposant à ou en l'insérant dans une image utilisée pour la reconnaissance de la cible (3). 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (1) pour l'éclairage de la cible (3) avec un rayonnement infrarouge à une longueur d'onde inférieure à 3 Cun, ainsi qu'une caméra (2) sensible à la longueur d'onde de ce rayonnement d'éclairage permettant de relever au moins une image de la cible (3) ainsi éclairée. 7. Dispositif selon la revendication 6, comportant un viseur à émetteur laser de télémétrie et/ou désignation, caractérisé en ce que ledit émetteur laser (1) de télémétrie et/ou désignation constitue la source des moyens d'éclairage de la cible. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une lentille afocale amovible (4) destinée à être placée devant l'émetteur laser (1) de télémétrie et/ou de désignation de façon à élargir le champ angulaire couvert par le faisceau d'éclairage émis par ledit émetteur (1). 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de visualisation sur lesquels l'image relevée par la caméra (2) est visualisée de façon superposée à ou insérée dans une image de reconnaissance de cible. 10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour mémoriser l'image relevée par la caméra (2) lors d'un éclairage de la cible par une impulsion infrarouge émise par les moyens d'éclairage.