Brevet FR2890755A1 — publié le 20070316

DISPOSITIF OPTIQUE D'OBSERVATION D'UNE CIBLE, MULTIFONCTION Le domaine de l'invention est celui de l'identification coopérative d'une cible amie ou ennemie (en anglais IFF Interrogation or Identification Friend or Foe ) afin notamment d'éviter les tirs fratricides. On entend par identification coopérative, l'identification par des moyens non humains, avec une coopération active des cibles amies. Actuellement cette identification est basée sur l'envoi d'un message radio (ou éventuellement laser) codé vers la cible au moyen d'un interrogateur dédié puis sur la réception d'un autre message par exemple radio ou optique codé émis par la cible au moyen d'un transpondeur, lorsqu'il s'agit d'une cible amie. Cette solution nécessite que toutes les cibles amies soient équipées d'un transpondeur dédié, ce qui représente un encombrement et un coût non négligeable. D'autre part l'émission du message par l'interrogateur renseigne la cible sur la position de cet interrogateur, ce qui est un inconvénient majeur lorsqu'il s'agit d'une cible ennemie. Le but de l'invention est d'effectuer une IFF sans les inconvénients mentionnés. L'invention consiste à incorporer une nouvelle fonction dans un dispositif mobile d'observation optique existant qui est décrit en relation avec la figure 1. Celui-ci comprend un dispositif d'imagerie 1 et un télémètre 2 apte à mesurer la distance de la cible 50, ainsi qu'un goniomètre 3 apte à mesurer l'angle de l'axe de visée du dispositif d'imagerie 1. Ces trois éléments sont solidaires. Le dispositif d'imagerie génère éventuellement un réticule permettant de visualiser cet axe harmonisé avec l'axe de mesure du télémètre. Le dispositif d'observation 100 comprend bien sûr des moyens d'affichage 4 de l'image issue du dispositif d'imagerie 1; les informations issues du télémètre 2, du goniomètre 3 sont éventuellement incrustées sur l'image. L'observateur 60 dispose de moyens de réglage du dispositif d'imagerie, du télémètre et du goniomètre. Il peut éventuellement classifier lui-même la cible. Ainsi l'observateur, au vu de l'image et des informations qui lui sont présentées, peut faire une classification de la cible par un commentaire oral qu'il enregistre, ou peut faire un choix dans une liste présentée dans un menu, ou encore peut entrer une chaîne de caractères alphanumériques qu'il insère dans un message ou une entête de l'image par exemple. L'observateur peut ensuite envoyer cette information à un destinataire 80 via un réseau de communication 70. Le dispositif 100 est également équipé de moyens de positionnement 5 tels qu'un récepteur GPS, qui permettent de localiser le dispositif d'observation dans un repère terrestre, et d'un élément 6 de calcul de la position de la cible dans un repère terrestre, relié aux moyens de positionnement 5, au goniomètre 3 et au télémètre 2. La position de la cible est transmise à des moyens d'émission 7 d'un message vers un réseau de communication 70 qui la transmet à un destinataire 80 qui est par exemple un poste de commandement. La classification de la cible peut être ajoutée au message de position avant qu'il ne soit envoyé. Selon l'invention, le dispositif d'observation optique est équipé de moyens de réception d'informations de localisation d'abonnés de préférence situés dans le champ d'observation du dispositif, ces informations provenant d'un réseau de radiocommunication d'abonnés localisés. Plus précisément l'invention a pour objet un dispositif optique mobile d'observation d'au moins une cible, muni de moyens d'affichage et de moyens de calcul de position de la cible dans un repère terrestre. Il est principalement caractérisé en ce qu'il comprend reliés aux moyens d'affichage, des moyens de réception d'un message radio incluant des informations de localisation d'abonnés, ces informations provenant d'un réseau de radiocommunication d'abonnés localisés. De préférence, les informations de localisation présentant des coordonnées dans un repère terrestre, les moyens de réception sont reliés aux moyens d'affichage via des moyens de conversion de ces coordonnées terrestres en coordonnées dans le repère du dispositif. Ainsi, ces informations sont incrustées dans l'image délivrée par le 35 dispositif d'observation. L'observateur est alors capable de trier dans les cibles observées dans la scène, celles qui ne sont pas des cibles d'amis abonnés et qui sont celles d'ennemis potentiels, et celles qui sont des cibles d'amis abonnés qu'elles soient ou non observés du fait de masquage ou de camouflage éventuels. Avantageusement, il comprend reliés aux moyens de conversion et aux moyens de réception, des moyens de rapprochement des informations de position issues des moyens de calcul de position avec les informations de localisation issues des moyens de réception. Selon une caractéristique de l'invention, il comprend reliés aux moyens de calcul de position, des moyens d'émission de la position de la cible vers le réseau de radiocommunication. Selon une autre caractéristique de l'invention, il comprend des moyens de positionnement du dispositif, reliés aux moyens de calcul de position de la cible. Ces moyens de positionnement comportent par exemple un récepteur d'un système de positionnement par satellites qui peut être le système GPS ou GLONASS ou GALILEO. Ces moyens de positionnement peuvent aussi comporter une centrale inertielle ou des moyens aptes à faire le point astronomique. Selon une caractéristique de l'invention, il comprend des moyens de mesure angulaire en site et en gisement de l'axe de visée du dispositif, reliés aux moyens de calcul de position de la cible et aux moyens de conversion et/ou aux moyens d'affichage. Selon une autre caractéristique de l'invention, il comprend des moyens de mesure de la distance dispositif-cible, reliés aux moyens de 25 calcul de position et/ou aux moyens d'affichage. Le réseau de radiocommunication d'abonnés localisés est par exemple le réseau PR4G ou le réseau GSM. L'invention concerne aussi un procédé d'observation d'une cible au moyen d'un dispositif d'observation optique mobile, caractérisé en ce qu'il 30 comprend les étapes suivantes de: acquisition d'informations de positionnement de la cible, envoi de ces informations par le dispositif vers un réseau de radiocommunication d'abonnés localisés, réception par le dispositif d'informations de localisation d'abonnés 35 provenant du réseau. De préférence, les informations de localisation reçues comportant des coordonnées terrestres, il comprend une étape de conversion de ces coordonnées terrestres en coordonnées adaptées au repère du dispositif. Les informations de localisation reçues peuvent comporter des 5 coordonnées assorties d'une marge d'incertitude. Selon une caractéristique de l'invention, il comprend une étape d'affichage des informations de localisation reçues et/ou des informations de positionnement de la cible. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 déjà décrite représente schématiquement un dispositif d'observation optique selon l'état de la technique, la figure 2 représente schématiquement un dispositif d'observation optique selon l'invention. D'une figure à l'autre, les mêmes éléments sont repérés par les mêmes références. En plus des moyens déjà indiqués à l'appui de la figure 1, le dispositif selon l'invention décrit en relation avec la figure 2, comprend, des moyens de réception 8 d'un message radio incluant des informations de localisation d'abonnés, ces informations provenant d'un réseau de radiocommunication d'abonnés localisés 70', tel que le réseau militaire PR4G (Poste de Radio de 4eme Génération) ou le réseau civil GSM ou un réseau BMS (acronyme de l'expression anglo-saxonne Baffle Management System ou Système de Gestion du Champ de Bataille en français). Le réseau 70' est capable de localiser ses abonnés parce qu'il gère luimême cette localisation par ses noeuds afin d'optimiser les débits de transmission au sein du réseau ou parce que les abonnés la lui transmettent au profit d'un système de gestion du champ de bataille par exemple. Les informations provenant du réseau sont établies à partir des informations de position envoyées par le dispositif. De préférence le dispositif comprend des moyens de cryptage de ces informations avant qu'elles ne soient envoyées. Les informations de position peuvent être complétées par un rayon définissant une zone. Ainsi un observateur peut distribuer dans le réseau la zone géographique qu'il couvre par son moyen d'observation avec ses portées de détection, et ses moyens de reconnaissance et d'identification. Il s'agit par exemple de zones de surveillance avec les paramètres de performance du moyen d'observation, ou bien de zones de risque prenant en compte la précision et le rayon des effets des moyens de réaction afin de valider l'absence de risque de tir fratricide. En retour, le réseau transmet au dispositif des informations de localisation de ses abonnés dans le secteur d'observation du dispositif c'est-à-dire dans le secteur de la cible, et éventuellement leur identification (amis ou ennemis ou autre). De préférence, il transmet également la localisation et l'identification des cibles amies situées dans le secteur d'observation et fournies au réseau par d'autres abonnés, voire même la localisation des cibles ennemies fournies par d'autres abonnés. De même que le message envoyé vers le réseau peut contenir des informations relatives à une zone, de même, à l'inverse, l'observateur peut recevoir et afficher, autour des cibles potentielles les informations relatives à la précision et au rayon des effets des moyens de réaction afin de vérifier l'absence de risque de tir fratricide. Ces informations de localisation présentent des coordonnées établies dans un repère terrestre; elles sont donc converties en coordonnées établies dans le repère du dispositif en vue de leur affichage sur l'écran du dispositif. Elles sont converties par des moyens de conversion 9 reliés aux moyens de réception et aux moyens d'affichage. Ainsi, ces informations sont incrustées dans l'image délivrée par le dispositif d'observation. L'observateur est alors capable cle trier dans les cibles observées dans la scène, celles qui ne sont pas des cibles d'abonnés amis et qui sont celles d'ennemis potentiels, et celles qui sont des cibles d'abonnés amis qu'elles soient ou non observées du fait de masquage ou de camouflage. De préférence, préalablement à leur conversion, les informations reçues sont rapprochées des informations envoyées au réseau, c'est-à-dire que les coordonnées reçues sont comparées aux coordonnées de position de la cible en fonction des incertitudes sur ces coordonnées. Ce rapprochement est effectué par des moyens de rapprochement 10 reliés aux moyens de réception 8, aux moyens d'émission 7 et aux moyens de conversion 9. Ainsi pour la cible observée les moyens de rapprochement répondent si oui ou non elle est en coïncidence avec un abonné, ou éventuellement si il y a un écart, quelle est la probabilité pour que cette cible soit celle d'un abonné. Les moyens 10 gèrent en particulier les incertitudes qui peuvent être variables suivant les conditions. En outre les informations de localisation transmises et/ou reçues sont associées à une marge d'incertitude. Lors de l'affichage des informations reçues, cette marge d'incertitude est par exemple affichée sous la forme d'une ellipse centrée sur la position reçue. Les moyens de conversion et de rapprochement se présentent par exemple sous la forme d'un logiciel ou de programmes d'ordinateur. Comme déjà indiqué le dispositif est équipé d'un goniomètre ou plus généralement de moyens 3 de mesure angulaire en site et en gisement de la position du dispositif. Il existe plusieurs moyens de mesure angulaire de direction. Un compas magnétique délivre une mesure avec une précision de l'ordre de 0.5 à 2 en azimuth et de 0.15 en hauteur. La visée d'un amer géoréférencé permet également de construire une mesure absolue en position angulaire; pour un amer éloigné de 5 km du dispositif d'observation on obtient une mesure angulaire avec une précision de l'ordre de 1 mrd. Ensuite le déplacement du dispositif d'observation est mesuré par des capteurs inertiels ou par d'autres moyens pour permettre de conserver la mesure de la direction. Une variante consiste à utiliser une visée stellaire (soleil, lune, étoiles,...) dont la position est fournie dans un référentiel stellaire; la connaissance de l'heure et de la position permet de faire un changement de repère du référentiel stellaire vers le référentiel terrestre. On obtient également une précision de l'ordre de 1 mrd ou éventuellement mieux. On a cité comme exemple de moyens de positionnement 5, un récepteur d'un système de positionnement par satellites. Ces moyens de positionnement peuvent aussi être réalisés à partir d'une centrale inertielle intégrant l'ensemble des déplacements réalisés depuis le départ d'une position connue, ou de moyens d'observation capables de faire un point astronomique et d'une horloge en temps universel coordonné (UTC). Le dispositif optique mobile d'observation 100 peut être une caméra telle que la caméra Sophie de la société Thales, une jumelle, un viseur de véhicule ou un dispositif d'observation aéroporté tel qu'une boule 5 gyro stabilisée ou un dispositif d'observation installé à bord d'un satellite tel qu'un satellite d'observation de la terre. REVENDICATIONS 1. Dispositif (100) optique mobile d'observation d'au moins une cible, muni de moyens d'affichage (4) et de moyens de calcul de position (6) de la cible dans un repère terrestre, caractérisé en ce qu'il comprend reliés aux moyens d'affichage, des moyens de réception (8) d'un message radio incluant des informations de localisation d'abonnés, ces informations provenant d'un réseau (70') de radiocommunication d'abonnés localisés. 2. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les informations de localisation présentant des coordonnées dans un 1 o repère terrestre, les moyens de réception (8) sont reliés aux moyens d'affichage (4) via des moyens de conversion (9) de ces coordonnées terrestres en coordonnées dans le repère du dispositif. 3. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend reliés aux moyens de conversion (9) et aux moyens de réception (8), des moyens de rapprochement (10) des informations de position issues des moyens de calcul de position (6) avec les informations de localisation issues des moyens de réception (8). 4. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend reliés aux moyens de calcul de position (6), des moyens d'émission (7) de la position de la cible vers le réseau (70') de radiocommunication. 5. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (5) de positionnement du dispositif, reliés aux moyens de calcul de position (6) de la cible. 6. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de positionnement (5) comportent un récepteur d'un système de positionnement par satellites. 7. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de positionnement par satellites est le système GPS ou GLONASS ou GALILEO. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de positionnement (5) comportent une centrale inertielle ou des moyens aptes à faire le point astronomique. 9. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (3) de mesure angulaire en site et en gisement de l'axe de visée du dispositif, reliés aux moyens de calcul de position (6) de la cible et aux moyens de conversion (9) et/ou aux moyens d'affichage (4). 10. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (2) de mesure de la distance dispositif-cible, reliés aux moyens de calcul de position (6) et/ou aux moyens d'affichage (4). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que le réseau de radiocommunication d'abonnés localisés est le réseau PR4G ou GSM. 12. Procédé d'observation d'une cible au moyen d'un dispositif d'observation optique mobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes de: acquisition d'informations de positionnement de la cible, envoi de ces informations par le dispositif vers un réseau de radiocommunication d'abonnés localisés, réception par le dispositif d'informations de localisation d'abonnés 35 provenant du réseau. 13. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les informations de localisation reçues comportant des coordonnées terrestres, il comprend une étape de conversion de ces coordonnées terrestres en coordonnées adaptées au repère du dispositif. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que les informations de localisation reçues comportent des coordonnées assorties d'une marge d'incertitude estimée. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'affichage des informations de localisation reçues et/ou des informations de positionnement de la cible.