Brevet FR2743914A1 — publié le 19970725

La présente invention concerne un procede de detection de surfaces de cibes planes, en particuiier d'acquisition orientée sensibiemen horizorntaemenz de portes d'abri5 au moyen d'une munition intelligente, $ ainsi qu'un dispositif de detection de cibles planes, en particulier d'acquisition orientée sensiblement horizontalement d'une porte d'abri au moyen d'une munition intelligente. On décrit en détail dans les demandes allemandes antérieures de la Demanderesse 35 27 522.7 du 01/08/1985 et 36 17 806 /3 du 27 mai 1986, divers modes de réalisation d'une munition qui doit être utilisée contre une porte d'abri pour attaquer des abris blindés dépassant du niveau du sol, tels qu'en particulier des hangars d'avions, dans une orientation sensiblement horizontale ou d'inclinaison descendante par rapport à l'horizontale. La porte d'abri peut être détectée à bord de la munition pourvue d'un détecteur de fusée chercheuse, au cours de la localisation passive ou active, sur la base du fait que le rayonnement direct ou réfléchi par la surface sensiblement plane, limitée de façon géométriquement définie, d'une porte d'abri est significativement différent de celui émanant de l'environnement de la porte constitué essentiellement par des remblais de protection contre les éclats. On peut donc en principe utiliser, pour la détection de portes d'abris pour l'amorçage de la charge offensive de la munition, un dispositif de telemetrie utilisant le rayonnement réfléchi, comme on en trouve couramment30 dans le commerce, par exemple sous la forme de télémètre a laser. Dans le cadre du développement de ces solutions pour des armes anti- abris agissant contre la porte de l'abri, l'invention a pour obet d'indiquer un35 traitement de l'information telemétrique qui permette une acquisition (donc une détection et une attaque) 3D*!miC td'.ne dcrt-e d'abri al.cven È..; rnun.:-.cr. des:endant -. t:urnant dans; zsne: Lee de ' lan La porte, en Har:cu.er une sous-rnunIzInr.. de_ mines d.rectionne!Les rctatLves dezjs'ees A a aron de mlnes S aeriennes devant la porte. Pour resoudre ce probLeme, seLon L' nvention, on determine a partir de La position intantanée dans des directions décalées des distances a la surface de la cible et a son environnement et, a partir de distances successives, on détermine chaque fois la différence de distance, en délivrant alors un signal de détection lorsque plusieurs differences de distance successives indiquent une dépendance linéaire de la direction de mesure qui varie, et la munition comporte un télémètre en aval duquel est monté un soustracteur pour deux distances mesurées successives chaque fois, devant délivrer un signal de détection lorsque les valeurs absolues de plusieurs différences de distance successives se situent sensiblement sur une droite. Selon cette solution, pour l'obtention d'une information d'amorçage (pour déclencher la charge active contre une porte d'abri) il n'y a pas, dans le détecteur, de limitation au traitement d'une image de fond pour distinguer entre les rayonnements ou des réflexions provenant d'une surface de cible plane, en opposition avec l'environnement non-plan; au contraire, dans l'intérêt d'une détection de porte mieux définie, on forme au moins la différence première des valeurs de mesure de distance successives, que l'on détermine à partir de la munition pendant l'exploration de l'environnement. En effet, pour des raisons geométriques, les valeurs de mesure de distance d'une porte d'abri balayée sensiblement parallèlement a l'horizontale, représentées en tant que valeurs de distance sur l'angle d'exploration. sont approximativement sur un arc de cedrcle ci. est transforme en une droite inclinée par la soustra--ion. Par contre, la soustraction de valeurs de mesure a cote de la porte de l'abr4 entraine, en raison des valeurs ce diItance varian.t fortemer, ave-: z i ne a Lt- de terrain, des vaieurs variant enc:re nLuB fcrtement sur quelle largeur angulaire d'exploration une porte d'abri (c'est-a-dlre une surface de cible étendue sensiblement plane) a été détectée. On peut encore préciser cette information, en formant aussi la différence seconde de la suite des valeurs de mesure de distance sur l'angle d'exploitation, donc en formant encore une fois une suite de différence à partir de la suite de différence des valeurs de mesure de distances successives. En effet, la zone de porte détectée aboutit alors à des valeurs constantes des différences secondes et, par suite, à des possibilités de discrimination encore plus simples par rapport aux valeurs fluctuantes contigues de part et d'autre, en raison des inégalités au voisinage d'une porte d'abri. On obtient donc par des moyens simples, par deux degrés de soustraction, une discrimination de cible bien définie que l'on peut aussi utiliser, par exemple, lorsqu'on doit guider un missile autoguidé suivant une route que est explorée en direction transversale pendant le trajet et constitue la surface de cible plane précitée par rapport au terrain qui en est contigu de part et d'autre. D'autres variantes et perfectionnements, ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la descriptin detaillée qui va suivre d'un exemple d'utilisation et de realisation preféer represente sur le dessin annexe très shenatque et non a i'heLie. se reduisant a l'essentiel, dont: La figure 1 represente schnematiquement le processus d'expioratlon d'une surface de refiexion plane au moyen d'une tête d'attaque pouvant pivoter géometriquement, comportant un dispositif de localisation qui utilise le rayonnement réfléchi, le traitement du signaletant represente dans un schéma- bloc séparé; 1w la figure 2 représente la variation quantative d'une information de distance typique, obtenue avec le dispositif de localisation selon la figure 1; ia figure 3 représente la variation quantative de la différence première correspondant a la variation i $ de distance de la figure 2, et la figure 4 représente la variation quantative de la différence seconde correspondant & la variation de distance de la la figure 2, conformément a la différence première correspondant à la variation de la courbe esquissée sur la figure 3. La figure 1 représente, en vue en plan, une construction protectrice dépassant du niveau du sol, comme on en trouve couramment, par exemple, sur des bases aériennes pour mettre à l'abri un appareil, et que l'on appelera dans la suite abri 11. En général, un abri 11 est placé entre des remblais de terre 12, qui s'étendent aussi au-delà de l'abri 11, pour le camoufler et le protéger contre l'action des éclats en cas d'attaque avec une munition explosive. La zone d'acces de l'abrl 11 peut être fermée par une grande porte 13 qui est mobile latéeralement en bloc ou de façon divisible et qui protège l'appareil rangé & l'intérieur de l'abri contre l'action des éclats, lorsqu'elle est fermée. Comme il est décrit avec davantage de details dans la demande antérieure de la Demanderesse précitee un abri 1il du type envisagé ici est attaque, de façon appropriée, non verticalement, maus plus ou moins parallèlement a l'horizontale:cntre la zone relatiivement vuinera-ie de sa p-rte,3 au moyen d'une sous-munition 10 qui est éjectee. par exemple sous la forme d'une munition disséminee amorcee par capteur, au-dessus d'une base aérienne, ou deposée, en tant que mine dlrectionnelie agissant a distance dans la zone située devant une porte d'abri!3. Son detecteur 15 explore la zone environnante, la sous-munition 14 effectuant en descendant ou au sol un mouvement de rotation t a peu pres autour de la verticale, et détecte aussi éventuellement, une porte d'abri 13 au voisinage des remblais 12 voisins. Lorsque le détecteur 15 est dirige intantanement a peu près vers le centre 16 d'une porte 13, il transmet une information d'amorçage 17 au dispositif de sûreté et d'amorçage 18 pour amorcer la charge d'attaque 20 de la sous-munition 14, pourvue par exemple d'un revêtement formant projectile 1i, pour detériorer, avec le projectile formé a partir du revêtement 19, la porte 13 au moins suffisamment pour qu'elle ne puisse plus être déplacée, ou encore, selon les possibilités, pour la traverser pour attaquer directement un appareil stationné derrière. Pour délivrer l'information d'amorçage 17, le détecteur 15 comporte un telémètre 21 qui est réalisé, par exemple, sous la forme d'un appareil de localisation actif utilisant le rayonnement réfléchi, fonctionnant dans le domaine infrarouge, comme on en trouve couramment dans le commerce, par exemple sous la forme d'un télémètre a laser fonctionnant en régime impulsionnel ou en mode continu. A partir d'un montage de commande 22, un compteur chronométrique 23 y est déclenché et un émetteur 24, émettant de l'énergie électromagnétique radiante 25, y est déclenché. L'énergie 26 réfléchie a partir de l'environnement est captée par un récepteur 27, pour délivrer un signal d'arrêt et de remise a zero 2' au ccmp:eur 23. Sa position de comptage 29 alors exis:ante es. inscrite dans l'emplacement d'entrée 30 d'un registre 29. une information de distance provenant d'un cycle de te-emes,3re arterteir qui y es- encrce Drererre, done une positi on de comptage 2. etant decalee dans i'emplacement de sortie 32 du registre 31. Une porte de sychronisatlon 33 ouverte par le montage de commande 22 au debut d'un cycle de mesure. garantit que seules des positions de comptage 29 qui représentent des distances L deteminées, sont transférées dans ie registre 31 aux fins de traitement ultérieur, donc qui ne depassent pas une valeur déterminée qui est, par exemple, typique pour la portée active maximale de la charge d'attaque 20. Des positions angulaires successives w du mouvement de rotation du détecteur 15 correspondent à des positions de comptage successives 29. Comme il ressort de la représentation qualitative de la figure 2, lorsqu'on l'examine en méme temps que la représentation de principe de la figure 1, les contours des remblais 12 placés latéralement par rapport a la porte 13 produisent des variations irrégulières des valeurs de mesure successives pour la distance r au détecteur 15, tandis que des valeurs de mesure sur la base de la réflexion de l'énergie d'émission 25, sur la surface sensiblement frontale 10 de la porte 13 entraîne, chaque fois selon la position relative du détecteur 15 détectant cette porte 13, une allure plus ou moins fortement incurvée circulairement des distances mesurées Lr sur l'angle de rotation w. Comme il résulte du calcul différentiel, la dérivée première d'une telle courbe arquée par rapport aux variables indépendantes est une droite inclinée. Corrélativement, les valeurs de différence d'une série de valeurs de distance r(w) se présentant avec décalage latéral le long d'une courbe arquée 34, donnant une droite 35 (figure 3), tandis que les séries de valeurs35 de mesure 36 voisines de la courbe 34, qui ne représentent pas des distances a la surface plane 10 d'une porte d'abri 13, mais proviennent de reflecteurs repartis irregulièrement, tels qu'en particulier les remblai_ voisin,, entrainen trne a1nare ncr.-.nal re de la vaLeur de difference 37. Le passage de la caracter:stique de la figure 2 a la figure 3, donc la formation des valeurs de S difference de la variation en fcnctlon de l'angle de la distance L mesure avec le telemetre 21, a lieu d'une façon particulierement simple du point de vue de l'appareillage, du fait que la valeur absolue de la différence D1 des deux positions de comptage respectives les plus récentes 29 contenues dans le registre 31 est déterminée au moyen d'un soustracteur 38 intercalé à la suite de ces emplacements de registre , 32. Le fait que la série de valeurs de différence D1 fournie par le soustracteur 38 décrit ue droite 35 peut déjà être utilisé dans le détecteur 15 comme critère pour le fait que sur l'étendue correspondante de l'angle de rotation de, la largeur d'une porte d'abri 13 a été détectée. La distance moyenne r peut être prélevée dans une mémoire (non représentée sur le dessin) à partir de laquelle la série des distances L sur la position angulaire de rotation du détecteur 15 a été retenue, la moyenne des distances r étant prise sur l'intervalle angulaire dw intéressant. On obtient d'une façon encore mieux définie l'intervalle angulaire du caractérisant la largeur de la porte d'abri 13 pour le déclenchement de l'information d'amorçage 17, en formant également la différence seconde D2, pour laquelle la droite inclinée 35 qu'apparamment un intervalle angulaire dw se représentant avec une horizontale 39, en tant que différence seconde de la courbe de distance 34 de10 courbure uniforme. On a encore représenté sur la figure 1 un compteur 46 qui compte le nombre des valeurs de différences secondes successives, au moins approximativement égales entre elles, D2. Cela permet15 de déclencher le montage de déclenchement préparé 45 pour délivrer l'information d'amorçage 17, lorsqu'un nombre minimum (par exemple, prédéterminé en fonction de la distance moyenne r) de valeurs de différences secondes successives D2 est apparu, du fait qu'alors20 l'axe d'action 47 de la sous-munition 14, orienté sensiblement parallèlement au télémètre 21, est dirigé sensiblement sur le voisinage du centre 16 de la porte d'abri 13 et qu'on peut attendre, par suite, un effet optimum de la charge d'attaque 20 dans la cible. En25 liaison avec le compteur 46, on peut aussi cependant réaliser le montage de déclenchement 45 pour estimer à partir du nombre déterminé de valeurs de différences secondes D2 sensiblement égales successives et d'une information de distance de compteur moyenne 29, la30 largeur de portes 13 sous l'angle d'aspect qui existe instantanément pour la munition 14 et de ne provoquer, lors de la rotation suivante de la sous- munition 14, le déclenchement de l'information d'amorçage 17, que si la porte 13 suivante a été détectee par le télémètre 2135 exactement au voisinage de son centre 16. Du fait du basculement dans la zone de la porte peu: etre detecte par le retour des valeurs de d:ffere.n-es secondes D2 sensiblement egales entre elles,.il n'y a donc pas besoin, pour cette delivrance d'information d'amorçage angulaire optimigee, de détecteur pour mesurer la vitesse de rotation ou l'orientation instantanée de la sous-munition 14. REVE NDI A: A.NS 1. Procede de detection de surfaces de cibles planes, en particulier d'accuisition orientee sensibiement horizontalement de pcrtes d'abris au moyen d'une munition inteliigente, caracterise en ce qu'on détermine a partir de la position instantanée dans des directions décalees entre elles des distances a la surface de la cibles et a son environnement et, a partir de distances successives,, on détermine chaque fois la différence de distance, en délivrant alors un O10 signal de détection lorsque plusieurs différences de distances successives indiquent une dépendance linéaire de la direction de mesure qui varie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme des différences entre les différences de distances successives et l'on émet un signal de détection, lorsque plusieurs de ces différences de distance secondes successives présentent approximativement des valeurs égales. 3. Procédé selon l'une des quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on tire du nombre des différences de distance premières ou secondes, dont la variation est déterminante pour la délivrance d'un signal de détection, et de la distance moyenne & la surface de la cible, une information de largeur sur la surface de la cible. 4. Dispositif de détection de surface de cibles planes en particulier d'acquisition orientée sensiblement horizontalement d'une porte d'abri (13) au moyen d'une munition intelligente (14), caractérisé en ce que la munition (14) comporte un télémètre (21) en aval duquel est monté un soustracteur (38) pour deux distances mesurées successives (r) devant délivrer un signal de détection sensiblement sur une droite 5. Dispositif selon la revendication 4. carctérisé en ce que le premier soustracteur 38) est sa 9UTU'&Ggp *aue4sTp op eJq:Jo un UOlH *TSTOo (01) v;.z.ns g un 'aqTo *p sev;Jne s. nisnlTnId op AT'SEDone' uoT;:oep eI op sv eal suvp 'enb no 'eupe-.:qp.d aT T e0ouvsTp eun V j.znT.j;uT 1 -: (0O) ouvTd e[q7o op oov.;ns v1 V (.z) ouue.-c eOuv.sTp V! enbs.xol onb (Ie) *ae. mlT np T.zjwd V pqouelopp assu (St):u-qoueIqp op eSv:euo" el.nb ao ue çST.Xi; Pw.vwo uo;;,puAo.z V! uoles;;;s:odeta.* oz *-n.zedde,s- (1t) uolov:19p ep IvUSTs un iuwnboAoJd (Za USSOTlO dSJT 'Ia) sOAss.oons eouwl. "p op seouJeg;;TP *-P 9TTOc VI uoJTAu,nbs.olo '(t)T> UoTTum VI oP cog) *nbvw:.wp *5egu*q 'I y (L! *5.zam p uoTr o;ul eunp Due. IzA p wVI znod zueliqouelop *p *8wucm un na.zd s.T.nb o ne gsl. 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