Brevet FR2761463A1 — publié le 19981002

L'invention concerne un dispositif de conduite de tir, pour système de dé- fense antiaérienne, notamment mobile, qui est du type générique défini dans le préambule de la revendication 1. Dans un dispositif connu de conduite de tir équipant un char pourvu de ca- nons de défense antiaérienne (document CH 665 493 A5), le capteur de poursuite de cible comprend un radar de poursuite, qui suit automatiquement la cible et fournit des données concernant la cible, telles que sa position, sa vitesse et son accélération, qui sont mesurées d'une manière continue, et un instrument de me- sure laser de distance qui fournit une mesure redondante de la distance de la cible lo qui offre une sécurité vis-à-vis des perturbations. Les données concernant la cible qui sont fournies par le radar de poursuite et par l'instrument de mesure laser de distance sont transmises au calculateur d'angles de pointage qui, à partir de ces mesures, détermine les angles de pointage en gisement et en site pour la tourelle et pour l'arme en tenant compte des influences du moment, telles que la vitesse de départ du projectile, la pression de l'air, la température, la force du vent et la direc- tion du vent. Le radar de poursuite, I'instrument de mesure laser de distance et l'arme sont des systèmes autonomes qui sont accouplés entre eux au moyen d'un calculateur de poursuite. Dans un dispositif de conduite de tir connu, du genre mentionné et servant pour des systèmes de défense antiaérienne, équipés de missiles téléguidés, tels que Stinger, Mistral ou analogue, on utilise, en tant que capteurs de poursuite de cible, des capteurs optiques tels qu'une caméra de télévision et/ou une caméra pour l'infrarouge, qui sont reliés à un instrument de mesure laser de distance. Etant donné que des missiles téléguidés disposent d'une tête chercheuse qui leur est propre et qui fonctionne en général en infrarouge, le capteur de poursuite de cible est accouplé rigidement, en vue d'une simplification structurelle, au dispositif de tir des missiles téléguidés qui est agencé de façon à pouvoir pivoter en site et les deux sont disposés en commun sur une sellette agencée de façon à pouvoir tour- ner en gisement. De cette manière, la ligne de visée du capteur de poursuite de cible et l'axe longitudinal du dispositif de tir des missiles téléguidés sont constam- ment orientés d'une manière approximativement parallèle entre eux, de sorte que, pour permettre au capteur de poursuite de cible de remplir sa fonction de poursuite, l'unité de commande ne doit procéder qu'à des réglages de la sellette en gisement et du dispositif de tir en site en fonction des signaux de poursuite produits par le calculateur de poursuite. Pendant la poursuite de la cible, la ligne de visée de la tête chercheuse du missile téléguidé est située suivant le même alignement que l'axe du dispositif de tir et est donc orientée, comme la ligne de visée du capteur de poursuite de cible, sur la cible elle-même. Avant le déclenchement du tir, la tête chercheuse du missile téléguidé, qui est stabilisée, fait l'objet d'un calage sur la cible, puis la sellette fait l'objet d'un pivotement en gisement, de la valeur de la cor- rection de pointage en gisement, ou correction de dérivation, et le dispositif de tir fait l'objet d'un pivotement en site, de la valeur de la correction de pointage en site, ou correction de hausse. Il en résulte que, désormais, la tête chercheuse du missile téléguidé suit la cible, mais que les lignes de visée du capteur de poursuite de cible et du missile téléguidé lui-même ont pivoté de la valeur des angles de poin- tage et sont dirigées sur le point de rencontre calculé, qu'il est convenu d'appeler "kill point", et ne sont donc plus dirigées sur la cible. La perte de la cible par le capteur de poursuite de cible qui est de ce fait provoquée lors du lancement du O10 missile téléguidé a pour inconvénient que, pour exécuter un second tir sur la même cible au moyen d'un second dispositif de tir qui est accouplé rigidement au premier dispositif de tir et participe en permanence au déplacement de réglage de ce der- nier, la cible doit de nouveau être recherchée et les données la concernant doivent alors être transférées au capteur de poursuite de cible. L'intervalle de temps non négligeable qui est de ce fait rendu nécessaire et qui s'écoule jusqu'au déclen- chement du second tir nuit dans de nombreux cas à la force de frappe du système de défense antiaérienne. Le même problème se pose lorsqu'après l'exécution du premier tir, il convient d'atteindre une seconde cible qui ne vole pas loin de la cible poursuivie et se trouve par conséquent en permanence dans le champ d'observation du capteur de poursuite de cible. Du fait de la perte de la cible de la part du capteur de poursuite de cible lors du lancement du missile téléguidé, la se- conde cible se trouve aussi perdue et doit ensuite être de nouveau détectée. L'invention a pour but de perfectionner un dispositif de conduite de tir, du type mentionné dans le préambule, d'une façon telle que, grâce à un calage sur la cible avant le déclenchement du tir et au réglage du dispositif de tir, de la valeur des angles de pointage nécessaires en gisement et en site, qui est lié à ce calage, le capteur de poursuite de cible reste en contact avec la cible. Conformément à l'invention, ce but est atteint, dans un dispositif de conduite de tir du type générique défini dans le préambule de la revendication 1, par les particularités de la partie caractérisante de la revendication 1. Dans le dispositif de conduite de tir conforme à l'invention, les réglages du capteur de poursuite de cible qui sont effectués avant le déclenchement du tir des missiles téléguidés, réglages correspondant aux valeurs de la correction de poin- tage en gisement et de la correction de pointage en site qui sont liés au calage sur la cible, sont compensés par un pivotement de la ligne de visée du capteur de poursuite de cible qui a la même amplitude, mais un sens opposé. Ce résultat est assuré au moyen d'un réglage approprié du miroir pivotant qui est disposé sur la ligne de visée et est agencé de façon à pouvoir pivoter autour de deux axes. De ce fait, même après le déclenchement du tir, le capteur de poursuite de cible reste calé d'une manière permanente sur la cible. Un second tir sur la cible ou un autre tir sur une seconde cible située dans le champ d'observation du capteur de poursuite de cible est possible en un temps le plus court possible après l'élaboration de la correction de pointage en gisement et de la correction de pointage en site par le calculateur d'angles de pointage et après un nouveau réglage du dispositif de tir. La recherche de la cible qui prend du temps et le transfert des données concernant la cible au capteur de poursuite de cible sont totalement supprimés, de sorte que le temps nécessaire jusqu'au déclenchement du second tir est considérablement réduit. La force de frappe du système de lo conduite de tir est par conséquent accrue d'une manière importante. Des formes avantageuses de mise en oeuvre du dispositif de conduite de tir conforme à l'invention qui comportent des développements et réalisations avanta- geux de l'invention ressortent des revendications dépendantes. L'invention est décrite ci-après en détail à l'aide d'un exemple de mise en oeuvre qui est représenté au dessin. On voit, en représentation schématique: à la figure 1, un schéma-blocs d'un dispositif de conduite de tir pour un sys- tème mobile de défense antiaérienne à missiles téléguidés, à chaque des figures 2 et 3, une vue en perspective d'une réalisation structu- relle du dispositif de conduite de tir de la figure 1, respectivement lors d'une pour- suite de cible (figure 2) et après un calage sur la cible (figure 3), à la figure 4, une vue en coupe longitudinale d'un boîtier de capteur du dis- positif de conduite de tir des figures 2 et 3 et, à la figure 5, une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4. Le dispositif de conduite de tir, qui est destiné à un système mobile de dé- fense antiaérienne et qui n'est représenté à la figure 1 qu'au moyen d'un schéma- blocs de principe, comprend une sellette 10, montée de façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical 11, et deux dispositifs de tir 12 et 13, disposés sur la sel- lette 10, qu'il est convenu d'appeler lanceurs et qui sont conçus pour le lancement de missiles téléguidés à tête chercheuse à infrarouge qui ne sont pas représentés aux présents dessins. Les deux dispositifs de tir 12 et 13 sont accouplés rigidement l'un à l'autre et sont agencés de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal 14, des tourillons 15 et 16 étant montés à cet effet dans deux paliers 17 et 18 fixes vis-à- vis de la sellette. Les paliers 17 et 18 font partie intégrante de deux supports de palier 19 et 20 qui sont disposés à distance l'un de l'autre et se dressent per- pendiculairement sur la sellette 10 (voir aussi figures 2 et 3). Entre les supports de palier 17 et 18, il est disposé un boîtier de capteur 21 qui est solidaire en rotation des deux tourillons 15 et 16 et qui est ainsi accouplé rigidement aux deux disposi- tifs de tir 12 et 13. Les deux dispositifs de tir 12 et 13 et le boîtier de capteur 21 sont soumis à un pivotement en gisement autour de l'axe horizontal 14 au moyen d'un servomoteur 22. Pour faire tourner la sellette 10 autour de son axe vertical 11, il est prévu un servomoteur 23 qui entraîne par exemple la sellette 10 par l'intermédiaire d'une roue dentée d'entraînement 24 qui engrène avec une denture extérieure ménagée sur la sellette 10. Le dispositif de conduite de tir comporte au moins un capteur de poursuite de cible 25 qui, dans le cas présent, comprend une caméra de télévision 26 pour vi- sée diurne, une caméra pour l'infrarouge 27 pour visée nocturne et un instrument de mesure laser de distance 28 servant à mesurer la distance de la cible. La ligne de visée du capteur de poursuite de cible 25 monté dans le boîtier de capteur 21 passe à l'extérieur en traversant un miroir pivotant 29 et une fenêtre d'observation ménagée dans le boîtier de capteur 21 (figure 5). Aux figures 4 et 5, la ligne de visée de la caméra pour l'infrarouge 27 est désignée par le repère 31 et la ligne de visée de l'instrument de mesure laser de distance 28 par le repère 32. La ligne de visée de la caméra de télévision 26 (cette dernière n'est représentée à la figure 1 que sous la forme d'un bloc) n'est pas représentée au dessin, mais, étant donné que la caméra pour l'infrarouge 27 et la caméra de télévision 26 ne sont mises en service que d'une manière alternée, cette ligne de visée de la caméra de télévision 26 peut coïncider avec la ligne de visée 31 de la caméra pour l'infrarouge 27. Ainsi que cela est représenté symboliquement à la figure 1, le miroir pivotant 29 est monté pivotant autour de deux axes, à savoir un axe vertical et un axe horizontal. Le pivotement du miroir 29 autour de ses deux axes s'effectue au moyen d'un dispositif d'entraînement de miroir 33 qui, ainsi que cela est représenté schématiquement à la figure 1, est réalisé au moyen de deux servomoteurs 331 et 332 qui font tourner le miroir pivotant 29 respectivement autour de son axe horizontal de pivotement 34 et de son axe vertical de pivotement 35. Le boîtier de capteur 21 est représenté en coupe longitudinale aux figures 4 et 5 suivant deux vues en coupe différentes. Ce boîtier de capteur 21 est réalisé en deux parties et sert à loger, dans la partie gauche de boîtier 211 en forme de cu- vette, le capteur de poursuite de cible 25 comportant la caméra de télévision 26, la caméra pour l'infrarouge 27 et l'instrument de mesure laser de distance 28, tandis que, dans la partie droite de boîtier 212 qui est fixée par des brides sur la première, ce boîtier sert à loger le miroir pivotant 29 équipé du dispositif d'entraînement de miroir 33. Ainsi que la figure 4 le montre, la partie droite de boîtier 212 est couverte par un capot 36, de sorte qu'une fois ce capot 36 ôté, le miroir pivotant 29 et le dis- positif d'entraînement de miroir 33 sont accessibles. Sur le boîtier de capteur 21 et à gauche et à droite de ce dernier, donc d'une part sur la partie de boîtier 211 et d'autre part sur la partie de boîtier 212, il est prévu deux embouts cylindriques de centrage 37 et 38 qui sont réalisés d'une seule pièce avec le boîtier de capteur 21 et qui viennent en prise avec les tourillons 15 et 16 des dispositifs de tir 12 et 13 et sont solidaires en rotation de ces tourillons. De ce fait, le boîtier de capteur 21 est orienté vis-à-vis des dispositifs de tir 12 et 13 d'une façon telle que, lorsque le mi- roir pivotant 29 est disposé dans sa position de base, les lignes de visée 31 et 32 du capteur de poursuite de cible 25 s'étendent d'une manière exactement parallèle aux axes longitudinaux 39 et 40 des deux dispositifs de tir 12 et 13, ainsi que cela est représenté schématiquement à la figure 2. Après calage sur la cible, le capteur de poursuite de cible 25 poursuit d'une manière permanente la cible volante et mesure alors d'une manière continue les données concernant la cible, telles que sa position, sa vitesse et sa distance. A partir de l'écart de la position de la cible vis-à-vis de la ligne de visée du capteur de poursuite de cible 25 (ligne de visée 31 de la caméra de télévision 26 ou de la ca- méra pour l'infrarouge 27), le calculateur de poursuite 41, qui est relié au capteur de poursuite de cible 25 et plus précisément à la caméra de télévision 26 ou à la caméra pour l'infrarouge 27, produit des signaux de poursuite en gisement et en site qui sont envoyés à une unité de commande 46. En fonction de ces signaux de poursuite et par l'intermédiaire des servomoteurs 22 et 23, l'unité de commande 46 fait pivoter les dispositifs de tir 12 et 13 auxquels sont associés le boîtier de capteur 21 et la sellette 10. Les données concernant la cible qui sont fournies d'une ma- nière continue par le capteur de poursuite de cible 25, plus précisément par la ca- méra de télévision 26 ou la caméra pour l'infrarouge 27 et par l'instrument de me- sure laser de distance 28, sont envoyées à un calculateur d'angles de pointage 42 qui, à partir de ces données et sur la base des données de tir des missiles télégui- dés, calcule, lors du lancement, le point de rencontre estimé (kill point) des missiles téléguidés et de la cible, ainsi que les angles "de correction de pointage en gise- ment" et "de correction de pointage en site" du missile téléguidé qui sont néces- saires à cet effet. Ces angles de pointage sont envoyés au calculateur d'angles de pointage 42 de l'unité de commande 36 qui, directement avant le déclenchement du tir, applique la correction de pointage en gisement à la sellette 10 et la correc- tion de pointage en site aux dispositifs de tir 12 et 13 et au boîtier de capteur 21 so- lidaire de ces derniers, ce qui signifie que, par l'intermédiaire du servomoteur 23, il fait pivoter la sellette 10 d'un angle de dérivation (x correspondant à la correction de pointage en gisement et, par l'intermédiaire du servomoteur 22, fait pivoter les dispositifs de tir 12 et 13 et le boîtier de capteur 21 d'un angle de hausse correspondant à la correction de pointage en site (figure 3). Au moment de lI'application de la correction de pointage en gisement et de la correction de pointage en site à la sellette 10 et aux dispositifs de tir 12 et 13, I'unité de commande 46 commande le servomoteur 33 du miroir pivotant 29 au moyen des données d'angles de pointage d'une façon telle que le miroir pivotant 29 est déplacé, dans des sens opposés aux sens de déplacement de la sellette 10 et des dispositifs de tir 12 et 13, de la valeur d'angles d' azimut a et de hausse E qui correspondent respectivement à la correction de pointage en gisement et à la correction de pointage en site. Il en résulte que, ainsi que cela est représenté à la figure 3, les axes longitudinaux 39 et 40 des dispositifs de tir 12 et 13 se détournent de la cible volante en direction de ce qu'il est convenu d'appeler le "kill point", tandis que, grâce aux déplacements de sens opposés du miroir pivotant 29, les lignes de visée 31 et 32 du capteur de poursuite de cible 25 restent dirigées sur la cible volante, de sorte que, malgré le pivotement du boîtier de capteur 21 en même temps que les dispositifs de tir 12 et 13 en direction du "kill point", le capteur de o10 poursuite de cible 25 reste en contact avec la cible. Afin que l'exposé soit complet, les figures 2 et 3 représentent aussi la ligne de visée de la tête chercheuse à fonctionnement infrarouge d'un missile téléguidé qui est prêt au lancement dans le dispositif de tir 12. Cette ligne de visée est dési- gnée par le repère 43. Pendant la poursuite de la cible (figure 2), la ligne de visée -15 de la tête chercheuse infrarouge est accouplée d'une manière fixe à l'axe longitu- dinal 39 du dispositif de tir 12. La ligne de visée 43 de la tête chercheuse infra- rouge et l'axe longitudinal du dispositif de tir 12 coïncident l'un avec l'autre. Lorsque la correction de pointage en gisement et la correction de pointage en site sont appliquées au dispositif de tir 12, les données concernant la cible sont appli- quées à la tête chercheuse infrarouge du missile téléguidé et la ligne de visée 43 de cette tête chercheuse est en même temps désaccouplée de l'axe longitudinal du dispositif de tir 12. La ligne de visée 43 de la tête chercheuse infrarouge s'oriente donc sur la cible, ce qui est représenté à la figure 3 par la ligne de visée 43, en trait pointillé, de la tête chercheuse infrarouge. Contrairement à cette ligne de visée de la tête chercheuse infrarouge qui est dirigée vers la cible, I'axe longitudinal 39 du dispositif de tir subit un pivotement en gisement de la valeur de la correction de pointage en gisement (a et un pivotement en site de la valeur de l'angle E, ainsi que la figure 3 le montre, de sorte que cet axe longitudinal 39 du dispositif de tir 12 est orienté sur le "kill point" préalablement calculé. La même description est valable aussi pour le dispositif de tir 13 et pour le missile téléguidé monté prêt au lance- ment dans ce dispositif. Etant donné que le second dispositif de tir 13 est toujours orienté d'une ma- nière exactement identique au premier dispositif de tir 12 et que, lors de l'application de la correction de pointage en gisement et de la correction de poin- tage en site aux dispositifs de tir 12 et 13, le capteur de poursuite de cible 25 ne perd pas le contact avec la cible grâce aux déplacements de pivotement en sens inverses du miroir pivotant 29, il est possible, à la suite du lancement effectué par le dispositif de tir 12, de procéder d'une manière relativement rapide au lancement d'un second missile téléguidé à partir du dispositif de tir 13 sur la cible volante après qu'il ait été procédé à une nouvelle mesure de la cible avec le calcul d'une correction de pointage en gisement et d'une correction de pointage en site au moyen du calculateur d'angles de pointage 42 et après que ces nouvelles correc- tions de pointage en gisement et en site aient été appliquées au dispositif de tir 13. En variante, il est possible aussi, d'une manière analogue, d'atteindre une seconde cible qui vole relativement près de la cible volante poursuivie et qui est donc en permanence présente dans le champ d'observation du capteur de poursuite de cible 25. A la suite du lancement effectué par le dispositif de tir 12 sur la cible pour- suivie, les lignes de visée 31 et 32 du capteur de poursuite de cible 25 peuvent être lO réglées rapidement sur la seconde cible et peuvent mesurer et atteindre cette der- nière d'une manière analogue. L'intervalle de temps qui est nécessaire pour at- teindre de nouveau une cible au moyen du second dispositif de tir 13 à la suite du lancement effectué par le premier dispositif de tir 12 est alors très bref, de sorte que la force de frappe du système de défense antiaérienne est accrue d'une manière considérable. Pour que le capteur de poursuite de cible 25 fonctionne d'une manière par- faite, une stabilisation des lignes de visée 27 et 28 de ce capteur est indispensable. Ce résultat est relativement facile à obtenir au moyen du miroir pivotant 29 inter- posé sur les lignes de visée 27 et 28, un circuit électronique de stabilisation 44 produisant à cet effet des signaux de commande appropriés qui sont transformés par l'unité de commande 46 en une commande appropriée du servomoteur 33 as- socié au miroir pivotant 29. Le calculateur de poursuite 41, le calculateur d'angles de pointage 42, I'unité de commande 46 et le circuit électronique de stabilisation 44 sont réunis dans une armoire électronique 45 qui est fixée de préférence par des brides au boîtier de capteur 21, ainsi que cela est représenté schématiquement aux figures 2 et 3. La transmission des signaux de commande de l'unité de com- mande 46 au servomoteur 23 associé à la sellette 10 s'effectue par l'intermédiaire de bagues collectrices 47. REVENDICATIONS 1. Dispositif de conduite de tir, pour système de défense antiaérienne, no- tamment mobile, comportant une sellette (10), agencée de façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical (11), au moins un dispositif (12, 13) de tir de missiles télé- guidés pourvus d'une tête chercheuse, disposé sur la sellette (10) et agencé de fa- çon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal (14), au moins un capteur optique de poursuite de cible (25), accouplé rigidement au dispositif de tir (12, 13) et dé- terminant d'une manière continue des données concernant la cible, telles que la position, la vitesse et la distance de cette cible, un calculateur d'angles de pointage (42), qui est relié au capteur de poursuite de cible (25) et qui, à partir des données concernant la cible, calcule le point de rencontre estimé du missile téléguidé et de la cible volante, ainsi que les angles "de correction de pointage en gisement" et "de correction de pointage en site" du missile téléguidé qui sont nécessaires à cet effet pour le lancement de ce missile, un calculateur de poursuite (41), qui est relié au capteur de poursuite de cible (25) et qui, à partir des écarts de la position de la cible vis-à-vis de la ligne de visée (31) du capteur de poursuite de cible (25), pro- duit des signaux de poursuite en gisement et en site, et une unité de commande (46) qui est reliée au calculateur de poursuite (41) et au calculateur d'angles de pointage (42) et comporte des servomoteurs (23, 22) associés à la sellette (10) et au dispositif de tir (12, 13) et qui, en fonction des signaux de poursuite, provoque un pivotement de la sellette (10) en gisement et un pivotement du dispositif de tir en élévation et, avant le déclenchement du tir, applique la correction de pointage en gisement à la sellette (10) et la correction de pointage en site au dispositif de tir (12, 13), caractérisé en ce que la ligne de visée (31, 32) du capteur de poursuite de cible (25) est envoyée sur un miroir pivotant (29) à pivotement vertical et à pivote- ment horizontal et en ce qu'un dispositif d'entraînement de miroir (33) entraînant le miroir pivotant (29) est commandé par l'unité de commande (46) d'une façon telle que le miroir pivotant (29) est déplacé, dans des sens opposés aux sens de dépla- 0 cement de la sellette (10) et du dispositif de tir (12, 13), de la valeur d'un angle l' azimut (a) et d'un angle de hausse (ú) correspondant respectivement à la correction de pointage en gisement et à la correction de pointage en site. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le miroir pivo- tant (29) fait l'objet d'une stabilisation électronique à deux axes. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le capteur de poursuite de cible (25) et le miroir pivotant (29), auquel un dispositif d'entraînement de miroir (33) est associé, sont montés à l'intérieur d'un boîtier de capteur (21) comportant une fenêtre d'observation (30) et en ce que le boîtier de capteur (21) est fixé rigidement à un arbre de pivotement (15, 16) du dispositif de tir (12,13) qui est monté dans des paliers (17,18) fixes vis-à-vis de la sellette.