Brevet FR2754890A1 — publié le 19980424

SYSTèME POUR L'ENTRAINEMENT DES EQUIPAGES D'ENGINS MOBILES TELS QUE DES CHARS PAR EXEMPLE. L'invention concerne un système pour l'entraînement des équipages d'engins mobiles tels que des chars par exemple. I1 existe déjà des systèmes de ce type, comprenant des modules installés à bord des engins mobiles pour transmettre des informations d'identification, de localisation et d'état à une station centrale qui les affiche sur une représentation cartographique du terrain. La présente invention a pour objet des développements et des perfectionnements importants à ces systèmes existants. Elle propose, à cet effet, un système pour l'entraînement des équipages d'engins mobiles tels que des chars par exemple, comprenant des modules embarqués dans les engins mobiles et permettant de transmettre des informations d'identification, de position et d'état des engins mobiles à une station centrale équipée de moyens de visualisation d'une zone de terrain et de représentation des engins mobiles et de leurs évolutions dans cette zone, caractérisé en ce que chaque module embarqué comprend des moyens de communication bidirectionnelle avec la station centrale ainsi qu'avec un simulateur de tir et une unité de localisation installés dans l'engin mobile, la station centrale comprenant des moyens de communication bi-directionnelle avec les modules embarqués, permettant de questionner et de commander ces modules, et des moyens de traitement de l'information permettant de simuler des armes à effet de zone dans la zone de terrain précitée et leurs effets sur les engins mobiles, de représenter sur les moyens de visualisation et d'enregistrer en temps réel ces simulations et les états et évolutions des engins mobiles. Le système selon l'invention permet donc, non seulement de prédéterminer les conditions dans lesquelles va se dérouler à un exercice de combat, mais également de diriger cet exercice pendant son déroulement et éventuellement d'en modifier les conditions. Avantageusement, les moyens de traitement de l'information de la station centrale comprennent également des moyens de trajectographie, permettant d'enregistrer et de visualiser les trajectoires, sur une période de temps déterminée, des engins mobiles dans la zone de terrain précitée. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de simulation des armes à effet de zone, telles que des mines, des champs de mines, des tirs d'artillerie, des armes à effet nucléaire, bactériologique ou chimique, comprennent des moyens d'implantation de ces armes, des moyens de déclenchement de ces armes, des moyens d'inhibition de ces armes et des moyens de décision de leurs effets sur les engins mobiles, les moyens de communication de la station centrale permettant de transmettre ces décisions aux modules embarqués des engins mobiles. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de communication de la station centrale comprennent des émetteurs-récepteurs radio à antennes hertziennes, les moyens de communication de chaque module embarqué comprenant également un émetteurrécepteur radio à antenne hertzienne, relié au simulateur de tir et à l'unité de localisation de l'engin mobile par des moyens de traitement de l'information permettant à la station centrale de demander et d'obtenir des informations sur la position, la vitesse et la direction de déplacement de l'engin mobile, des informations du simulateur de tir sur l'état de l'engin mobile, les munitions disponibles, les tirs effectués et les cibles visées, et de donner des instructions déterminant l'état de l'engin mobile et ses capacités de déplacement et de tir. Avantageusement, les moyens de traitement de l'information, l'émetteur-récepteur et l'unité de localisation d'un module embarqué sont logés avec des moyens d'alimentation électrique dans un boîtier étanche comprenant des moyens de liaison à une source d'énergie électrique, au simulateur de tir et à des antennes extérieures. L'invention concerne également des modules embarqués tels que décrits dans ce qui précède. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement la station centrale d'un système selon l'invention et un engin mobile équipé d'un module embarqué - la figure 2 représente, sous forme de schémas-blocs, la constitution du module embarqué. Le système selon l'invention, dont les composants essentiels ont été représentés schématiquement en figure 1, comprend une station centrale 10 formée d'un système 12 de traitement de l'information et d'un ensemble 14 d'émetteurs-récepteurs radio, permettant à la station centrale de communiquer avec des modules 16 embarqués à bord de véhicules 18 tels que des chars d'assaut par exemple. Comme on le verra plus en détail dans ce qui suit, chaque module 16 comprend une unité de traitement de l'information, reliée à une unité de localisation du type GPS (Global Positioning System ou système de localisation par satellites) et à un simulateur de tir 20 permettant de commander un "canon laser" 22 associé au tube 24 du canon du char 18 pour la simulation de tirs sur des cibles. Le système 12 de traitement de l'information de la station centrale 10 comprend essentiellement une unité centrale 26 du type PC équipée d'un disque dur à grande capacité de stockage, d'une carte graphique et d'une carte d'entrée/sortie associée à l'ensemble 14 d'emetteurs-récepteurs radio, le système 12 comprenant également un écran 28 de visualisation en couleurs et un clavier de commande 30. L'ensemble 14 d'émetteurs-récepteurs comprend autant de modules émetteurs-récepteurs 32 qu'il y a de modules 16 embarqués à bord des chars 18, chaque module 32 comprenant un émetteur-récepteur radio relié à un modem et à une antenne 34 et réglé sur une fréquence d'émission et de réception sur laquelle est également réglé l'emetteur-récepteur d'un module 16 embarqué à bord d'un char 18, de telle sorte qu'un module 32 d'émissionréception de la station centrale ne peut émettre de messages qu'à destination du module 16 d'un char 18 et ne peut recevoir de messages qu'en provenance de ce module. Chaque module embarqué 16 comprend (figure 2) une unité 36 de traitement de l'information reliée au simulateur de tir 20, à une unité 38 de localisation du type GPS elle-même reliée à une antenne 40 recevant des signaux de plusieurs satellites 42, et à un émetteurrécepteur radio 44 réglé sur la fréquence d'un module émetteur-récepteur 32 de la station centrale et relié à une antenne radio 46, l'unité centrale~36 comprenant en outre des moyens de lecture des informations enregistrées sur une cassette ou cartouche 48 associée au simulateur de tir 20 pour la sauvegarde des données relatives à celui-ci. L'unité 36 de traitement de l'information, l'unité de localisation 38 et l'émetteur-récepteur radio 44 sont logés dans un boîtier étanche 50 qui contient également des circuits d'alimentation électrique et qui comprend des moyens de connexion au simulateur de tir 20 et à la cassette ou cartouche de sauvegarde 48, aux antennes 40 et 46, à une source d'énergie électrique 52 disponible dans le char 18 et à des moyens 54 de contrôle de bon fonctionnement. Le système selon l'invention est utilisé de la façon suivante on commence, à la station centrale 10, par sélectionner une zone de terrain sur laquelle se déroulera l'exercice de combat et dont les coordonnées géodésiques de référence sont enregistrées dans l'unité centrale 26 de traitement de l'information. Cette zone de terrain est visualisable, en totalité ou par fractions, sur l'écran 28. On définit ensuite l'implantation d'armes à effet de zone sur cette zone de terrain, les armes à effet de zone étant des mines individuelles, des champs de mines, des tirs d'artillerie, des obus tirés par d'autres chars (obus explosifs, obus à charge creuse, obus à flèche), et des armes à effet nucléaire, bactériologique ou chimique. Pour cela, on définit un maillage de la zone de terrain sur laquelle évolueront les chars, et on détermine la présence ou l'absence d'armes à effet de zone dans ces mailles, la nature de ces armes, leur début d'activation, leur durée d'activation, le nombre ou le débit d'armes (par exemple le nombre de mines ou la cadence de tir d'obus), et leur surface d'action. Lorsque l'implantation des armes à effet de zone est terminée, l'exercice de combat peut commencer. Au cours de cet exercice, toutes les données relatives à l'état d'un char, à sa localisation, à son déplacement et à son activité sont collectées par le module embarqué 16 et accessibles à la station centrale par liaison radio. Sur demande transmise par un module émetteurrécepteur 32, la station centrale peut ainsi connaître la position précise d'un char 18, sa vitesse et sa direction de déplacement grâce aux informations fournies par l'unité de localisation 38 embarquée à bord de ce char. La station centrale 10 peut également connaître, par interrogation du simulateur de tir 20 et lecture de la cassette ou cartouche 48, le stock des munitions disponibles dans le char et leurs types (obus explosifs, obus à charge creuse, obus à flèche) et toutes informations utiles sur les tirs simulés au moyen du laser 22 et sur les cibles visées. Les informations relatives à la position et à l'état de chaque char 18 sont affichées sur l'écran de visualisation 28, un char pouvant être représenté par un carré dont la couleur est fonction de son état (par exemple verte si le char est indemne, rouge si le char est détruit, jaune quand il est pris à parti et grise quand il est en perte de communication ou de localisation). L'écran 28 de la station 10 permet de visualiser les positions des chars, leurs déplacements, éventuellement leurs trajectoires sur des périodes de temps prédéterminées, et les actions des armes à effet de zone. Les effets de ces armes sur les chars sont déterminés par la station centrale qui envoie des informations correspondantes aux modules embarqués 16 des chars concernés. Un char sur le terrain peut ainsi être déclaré indemne, ou détruit ou pris à parti. La station centrale permet également de commander directement le déclenchement de certaines armes à effet de zone, ou de les inhiber, de réarmer un char (compléter son stock de munitions), etc.... Toutes les informations relatives à la préparation d'une zone de terrain (sélection, implantation des armes à effet de zone) et au déroulement de l'exercice de combat peuvent être enregistrées en temps réel sur le disque dur de l'unité de traitement de l'information de la station centrale. L'exercice de combat enregistré peut ensuite être visionné sur l'écran 28, l'opérateur disposant pour cela des fonctions que l'on trouve en général sur un magnétoscope (lecture normale, avance rapide, retour rapide, pause, recherche sur-un instant ou un évènement déterminé), ce qui permet une analyse précise de cet exercice et de son déroulement. De façon générale, le système selon l'invention permet de définir avec précision les conditions d'un exercice de combat pour le rendre aussi proche que possible de la réalité, d'intervenir directement sur le déroulement de cet exercice et de l'enregistrer en temps réel pour une analyse ultérieure. REVENDLCATIONS 1. Système pour l'entraînement des équipages d'engins mobiles tels que des chars par exemple, comprenant des modules (16) embarqués dans les engins mobiles et permettant de transmettre des informations d'identification, de position et d'état des engins mobiles, et une station centrale (10) équipée de moyens (28) de visualisation d'une zone de terrain et de représentation des engins mobiles et de leurs évolutions dans cette zone, caractérisé en ce que chaque module embarqué (16) comprend des moyens (36, 44) de communication bi-directionnelle avec la station centrale (10), ainsi qu'avec un simulateur de tir (20) et une unité de localisation (38) installés dans l'engin mobile (18), la station centrale (10) comprenant des moyens (14) de communication bi-directionnelle avec les modules embarqués (16), permettant de questionner et de commander ces modules, et des moyens (26) de traitement de l'information permettant de simuler des armes à effet de zone dans la zone de terrain précitée et leurs effets sur les engins mobiles (18), et de représenter sur les moyens (28) de visualisation et d'enregistrer en temps réel ces simulations et les états et évolutions des engins mobiles (18). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (26) de traitement de l'information de la station centrale comprennent également des moyens de trajectographie, permettant d'enregistrer et de visualiser les -trajectoires des engins mobiles (18) dans la zone de terrain précitée. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens (26) de traitement de l'information de la station centrale comprennent des moyens de lecture des informations enregistrées pendant une simulation précédente et des moyens de réglage permettant par exemple une lecture normale, une lecture rapide, un retour en arrière, une pause et la recherche de dates ou d'évènements particuliers. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de simulation des armes à effet de zone comprennent des moyens d'implantation de ces armes, des moyens de déclenchement de ces armes, des moyens d'inhibition de ces armes et de moyens de décision de leurs effets sur les engins mobiles, les moyens de communication de la station centrale permettant de transmettre ces décisions aux modules embarqués (16) des engins mobiles (18). 5. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de communication de la station centrale (10) comprennent des émetteurs-récepteurs radio (32) à antennes hertziennes (34). 6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de communication d'un module embarqué (16) comprennent un émetteur-récepteur radio (44) à antenne hertzienne (46), relié au simulateur de tir (20) et à l'unité de localisation (38) de l'engin mobile par des moyens (36) de traitement de l'information permettant à la station centrale (10) de demander et d'obtenir des informations sur la position, la vitesse et la direction de déplacement de l'engin mobile, d'obtenir des informations du simulateur de tir (20) sur l'état de l'engin mobile, les munitions disponibles, les tirs effectués et les cibles visées et de donner des instructions déterminant l'état de l'engin mobile et ses capacités de déplacement et de tir. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (36) de traitement de l'information, l'émetteur-récepteur (44) et l'unité de localisation (38) d'un module embarqué (16) sont logés avec des moyens d'alimentation électrique dans un boîtier étanche (50) comprenant des moyens de liaison à une source d'énergie électrique (52), au simulateur de tir (20) et à des antennes (40, 46). 8. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque émetteurrécepteur (44) d'un module embarqué (16) est accordé sur la fréquence particulière d'un module émetteur-récepteur (32) des moyens (14) de communication de la station centrale (10). 9. Module embarqué pour un système du type décrit dans l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, dans un boîtier étanche (50), une unité (38) de localisation par satellites et des moyens (44) de communication bidirectionnelle avec une unité centrale, qui sont reliés entre eux et à un simulateur de tir (20, 48) par une unité (36) de traitement de l'information logée également dans le boîtier étanche (50).