Brevet FR2807557A1 — publié le 20011012

DISPOSITIF DE STIMULATION A DISTANCE D'UN DETECTEUR OPTRONIQUE La présente invention a pour objet un dispositif de stimulation permettant d'émettre un faisceau lumineux libre pour stimuler à longue distance une détecteur optoélectronique en simulant une source que le détecteur est destiné à identifier. Elle trouve une application importante, bien que non exclusive, dans la stimulation de détecteurs de départ de missile embarqués avion pour des essais de système d'armes ou l'entraînement au tir des équipages. L'invention vise notamment à fournir un tel dispositif permettant d'adapter la composition spectrale de lumière émise aux caractéristiques du détecteur à stimuler et à donner à la lumière émise modulation éliminant pratiquement le risque de confusion entre l'émission du dispositif celle des sources naturelles rencontrées dans l'environnement. Elle vise également fournir un dispositif pouvant être compact, léger, mobile, de mise en oeuvre rapide et simple, permettant d'émettre un puissant faisceau lumineux collimaté pour stimuler à longue distance un détecteur optronique. Dans ce l'invention propose notamment un dispositif de stimulation comprenant une source de rayonnement, un système optique collimateur de mise du rayonnement provenant de la source sous forme d'un faisceau de sortie à faible ouverture, des moyens interposés sur le trajet du rayonnement dans le système optique pour ajuster le rapport entre les intensités du faisceau de sortie dans deux fractions au moins de la bande d'émission de la source et des moyens de modulation temporelle de la puissance du rayonnement de sortie suivant une séquence temporelle déterminée, pilotée par une électronique, portés par une mécanique d'orientation ayant un générateur propre. Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci propose un dispositif de stimulation comprenant une source rayonnement, un collimateur qui concentre les faisceaux dans direction, des systèmes optomécaniques qui adaptent le rayonnement à l'application à la fois niveau, en composition spectrale, et qui assurent la modulation du signal optique, ainsi qu' système mécanique orientable et un système optique de visée qui permettent de garder cible en mouvement dans un cône de lumière du faisceau. Les termes lumière" et "rayonnement" doivent être interprétés dans un sens large comme désignant aussi bien une émission dans l'infra-rouge ou l' ultraviolet que dans visible. Dans l'application de l'invention à la stimulation de détecteurs de départ de missiles, une source infrarouge sera généralement utilisée. La source de lumière doit avoir un spectre d'émission dans le domaine de sensibilité détecteur à stimuler suffisamment large pour permettre de régler sur une plage étendue rapport entre les intensités dans deux fractions bien distinctes. On peut notamment utiliser effet, comme source infrarouge, une lampe à incandescence. moyens de modulation de la puissance du rayonnement émis peuvent être constitués un obturateur à couteau ou à diaphragme placé à proximité d'une pupille du système, modifie l'ouverture, donc le niveau émis, sans modifier la dimension du champ éclairé. obturateur permet d'atteindre plusieurs niveaux distincts entre 0 et un rayonnement limité l'ouverture du système optique. II suffira généralement de quatre niveaux tels que pleine ouverture, réduction à 2I3, réduction à 1I3 et fermeture. Les moyens pour ajuster les niveaux de rayonnement dans chaque bande de manière indépendante peuvent être des filtres ou des atténuateurs. Le système optique peut être purement dioptrique, purement catoptrique ou une combinaison des deux pour assurer collimation de la source. système optique de collimation peut être constitué par un télescope à un miroir. Plutôt placer la source directement au foyer de ce télescope, elle est imagée sur un miroir renvoi situé, lui, au foyer du téléscope. Ce miroir plan permet de diminuer l'obturation centrale et mieux ventiler la source. moyens pour ajuster le rapport entre les intensités dans les deux bandes de détection peuvent être des densités qui n'agissent que dans des bandes spectrales particulières atténuant ainsi une bande et pas l'autre. Pour multiplier le nombre de rapports différents, ces densités peuvent être montées sur un disque tournant. Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels figure 1 est une vue en coupe simplifiée d'un dispositif; et figure 2 montre un mode de montage possible sur un affût de poste de tir. dispositif montré à titre d'exemple sur la figure 1 est utilisable pour stimuler un détecteur optronique porté par un aéronef et apte à identifier un événement déterminé, tel qu'un départ de missile particulier, par comparaison entre les émissions dans deux fractions différentes du spectre infrarouge. II existe déjà de tels détecteurs. Le stimulateur comporte une source de rayonnement infrarouge 8 qui sera stabilisée en température dans le but d'avoir un spectre de rayonnement stable dans le temps. II comporte aussi un système de collimation qui concentre l'énergie le long de l'axe optique, avec seulement quelques degrés de divergence. Le système montré en figure 1 est constitué par un télescope ayant un miroir parabolique 10 et un objectif formé par un condenseur 12 et une lentille relais 14. Le miroir est placé au fond d'un boîtier tubulaire 16 fermé par un hublot 17 en matériau transparent dans l'infra-rouge. Un capot non représenté peut être prévu pour protéger le hublot contre les agressions extérieures en dehors des périodes d'utilisation. Un miroir plan de renvoi 18 placé dans l'axe du boîtier coude le trajet lumineux de sortie tel que la source et l'objectif peuvent être placés dans un boîtier transversal 20. Cette disposition permet d'isoler la source et donc de mieux la ventiler et de rendre le système plus compact. De plus, l'occultation centrale du miroir parabolique 10 est dans ce cas plus réduite que si l'on plaçait la source et l'objectif dans le boîtier du miroir parabolique. Un atténuateur spectral 22 est interposé sur le trajet du faisceau à la sortie du condenseur 12. Cet atténuateur est par exemple constitué par un disque tournant autour d'un axe parallèle à l'axe optique du système et portant plusieurs écrans. La rotation du disque par un moteur 24 permet de placer l'un ou l'autre des écrans sur le trajet du faisceau. L'écran sera transparent dans une des deux bandes spectrales et atténuera le rayonnement dans l'autre bande spectrale. Il est alors possible de faire varier indépendamment le rayonnement dans une bande par rapport à l'autre. Un obturateur 26 est placé sur le faisceau lumineux en aval de l'atténuateur spectral 24. Cet obturateur 26 permet de faire varier l'intensité totale du faisceau, de la même façon dans les deux bandes. II peut notamment être constitué par un obturateur à couteaux permettant de diaphragmer le faisceau de façon variable via un organe de commande 28. Pour certaines applications, cet obturateur ne comportera que quelques états, par exemple l'état complètement ouvert dans lequel il est représenté sur la figure 1, un état complètement fermé et quelques états intermédiaires, deux par exemple. Un module de commande 30 est associé à la partie optoélectronique. Il comporte une mémoire 32 dans laquelle on peut stocker un code constitué par une loi de modulation d'intensité du faisceau. Le module peut être placé dans un boîtier générateur qui contient également une batterie d'accumulateurs 34 fournissant les diverses alimentations requises. Le module 30 envoie au moteur 28 les commandes nécessaires pour provoquer de façon répétitive la séquence d'ouverture et de fermeture choisie pour l'obturateur 26. Un dispositif destiné à stimuler des détecteurs de départ de missile montés sur aéronefs présente les caractéristiques suivantes. Le télescope comporte un miroir parabolique 10, ayant une distance focale de 566 mm, ouvert à FI2 et un miroir de renvoi 18 de forme sensiblement carrée, de 30 mm de côté. Le boîtier 20 contient la source, le condenseur 12 de 50 mm de focale et la lentille relais 14 de 100 mm de focale l'obturateur et l'atténuateur. L'ensemble des deux boîtiers présente ainsi une longueur inférieure à 600 mm, avec une saillie latérale de 240 mm pour le boîtier 20. Les éclairements attendus dans la bande 1 à 3 km de distance avec une transmission atmosphérique médiocre pour chacun des 4 niveaux sont de 6600, 4400, 2200 et 0 pWlcm2" -Le rapport bispectral IR211R1, sans densité spectrale sur le trajet optique, est de 0.69. La partie optoélectronique du dispositif peut être placée sur un affût 36 de tir de missile en remplacement du tube de lancement. Le tireur oriente le téléscope comme il orienterait le tube de tir, à l'aide de poignées 38, en effectuant la visée à l'aide de la lunette 40. Une gâchette permet de déclencher la séquence de stimulation codée. Pour augmenter le réalisme, le stimulateur peut être associé à des moyens qui simulent le départ du missile pour le pilote de l'aéronef. Une restitution sonore est inutile étant donné la distance habituelle entre le stimulateur et l'aéronef. La flamme de départ peut être simulée par l'association d'un flash et d'un générateur de fumée qui doit être suffisamment écarté du faisceau de sortie pour ne pas l'atténuer. REVENDICATIONS 1. Dispositif de stimulation comprenant une source de lumière (8), un système optique de collimation concentrant l'énergie de la source sous forme d'un faisceau de faible divergence, des moyens interposés sur le trajet optique pour ajuster le rapport entre les intensités faisceau de sortie dans au moins deux bandes spectrales d'émission de la source, et moyens de modulation temporelle de la puissance du faisceau de sortie suivant une séquence temporelle déterminée pilotée par une électronique, le dispositif étant porté par une mécanique d'orientation et alimenté par un générateur propre. 2. ispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière a un spectre d'émission suffisamment large pour couvrir tout le domaine de sensibilité du détecteur stimuler. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le spectre d'émission est prévu pour permettre de régler le rapport entre les intensités dans deux fractions distinctes domaine de sensibilité. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de modulation de la puissance du faisceau de sortie sont constitués par un obturateur à couteaux ou à diaphragme (26) permettant de modifier la section de passage du faisceau émis par la source. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que système optique est purement dioptrique, purement catoptrique ou une combinaison des deux. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce le système optique est un télescope présentant un miroir de coudage du faisceau (18) et source est en dehors du boitier portant le miroir. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce moyens pour ajuster les niveaux de rayonnement dans chaque bande de manière indépendante sont des filtres ou des atténuateurs. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que moyens (22) pour ajuster le rapport entre les intensités dans deux portions différentes bande d'émission comprennent un disque orientable portant des écrans atténuateurs caractéristiques différentes qui sont amenés sur le trajet de la lumière, ou des disques en cascade.