Brevet FR2904104A1 — publié le 20080125

Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs et des procédés permettant la commande du tir d'un système d'arme monté sur véhicule. Les systèmes d'armes les plus empiriques sont reliés à un 5 dispositif de commande de tir qui provoque tout simplement le tir dès qu'il est actionné par l'utilisateur. Pour augmenter la précision du tir il est connu de réaliser des systèmes d'armes dotés d'un dispositif de conduite de tir. 10 Les conduites de tir des véhicules blindés comportent aujourd'hui des moyens permettant d'assurer le tir de l'arme lorsque cette dernière est correctement orientée par rapport à la cible. Il est ainsi possible aujourd'hui de prendre en compte 15 la situation courante du véhicule blindé afin de déterminer l'instant optimum du tir. Il est par exemple possible dans une certaine mesure de prendre en compte les perturbations subies par le véhicule lors de son déplacement. 20 Dans ce cas, la conduite de tir intègre également les signaux fournis par des capteurs spécifiques qui permettent notamment de mesurer les mouvements du véhicule ou du tube de l'arme (arcure) occasionnés par les accélérations du tube dues aux déplacements du véhicule. 25 Cependant la recherche de la précision du tir conduit le plus souvent à retarder le déclenchement du tir ce qui nuit à la sécurité du tireur. Le but de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé de commande du tir qui permettent d'assurer à chaque 30 instant à l'utilisateur la possibilité de tirer dans les meilleures conditions opérationnelles nécessaires. Ainsi l'invention a pour objet un dispositif de commande du tir pour un système d'arme monté sur véhicule, dispositif comprenant un moyen de commande de tir qui est relié à un 2904104 2 calculateur de tir raccordé à des capteurs et pouvant déterminer l'instant de tir en fonction de données relatives à l'environnement de tir et/ou au comportement du système d'arme, dispositif caractérisé en ce que le calculateur de tir incorpore un moyen de traitement de l'information autorisant au moins deux modes de détermination de l'instant de tir, un mode donnant priorité à la précision du tir et un mode donnant priorité à la rapidité du tir, le moyen de commande de tir permettant le choix de l'un ou de l'autre des modes de tir. Le moyen de commande de tir pourra par exemple comporter un bouton à double course, la course la plus courte correspondant au mode donnant la priorité à la précision, la course la plus longue correspondant au mode donnant priorité à la rapidité. Alternativement, le moyen de commande de tir pourra comporter au moins deux actionneurs distincts, l'un associé au mode donnant la priorité à la précision, l'autre associé au mode donnant priorité à la rapidité. Le moyen de commande de tir pourra ainsi comporter deux boutons, l'un associé au mode donnant la priorité à la précision, l'autre associé au mode donnant priorité à la rapidité Le calculateur pourra être couplé à un moyen assurant le 25 pointage d'un armement vers une cible visée. Le calculateur pourra être couplé à des capteurs qui donnent des informations sur les paramètres influant sur la précision du tir. L'invention a également pour objet un procédé de commande 30 du tir d'un système d'arme monté sur véhicule, procédé dans lequel un calculateur de tir relié à des capteurs détermine l'instant de tir en fonction de données relatives à l'environnement du système d'arme, un opérateur déclenchant le tir par une action sur un moyen de commande de tir, 2904104 3 procédé caractérisé en ce que, l'opérateur a le choix entre deux modes de tir différents, un mode donnant la priorité à la précision du tir et un mode donnant la priorité à la rapidité du tir, le choix de l'un ou l'autre des modes par 5 l'opérateur à l'aide du moyen de commande de tir conduisant le calculateur à mettre en oeuvre au niveau d'un moyen de traitement de l'information assurant le déclenchement de tir une condition de déclenchement de tir différente. Lorsque l'opérateur choisit le mode de tir avec priorité 10 à la précision, la condition de déclenchement de tir sera plus sévère que lorsque l'opérateur choisit le mode de tir avec priorité à la rapidité. La condition de déclenchement correspondant au mode de tir avec priorité à la rapidité pourra être choisie de telle 15 sorte que le délai d'ouverture de la fenêtre de tir associée soit inférieur ou égal à une demi-seconde. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, description faite en référence aux dessins 20 annexés et dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'architecture d'un dispositif de commande de tir selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 montre une variante de réalisation d'un moyen de commande de tir mis en oeuvre par l'invention. En se reportant à la figure 1, un système d'arme 1 comprend un tube 2 qui est monté pivotant sur des tourillons 3 par rapport à une tourelle 4. Cette dernière est elle-même montée pivotante autour d'un axe vertical 5 par rapport à un véhicule (non représenté). Des moyens de motorisation 6 et 7 assurent respectivement le pivotement en gisement et en site du système d'arme pour permettre son pointage en direction d'une cible (non représentée). Ces moyens de motorisation sont commandés par 2904104 4 un dispositif de pointage 8 qui est destiné à assurer l'orientation du système d'arme 1 vers la cible visée. Des moyens de visée optiques (non représentés) sont par ailleurs utilisés pour désigner la cible, c'est-à-dire indiquer sa 5 direction au système d'arme. Ce système d'arme est associé à un dispositif 9 de commande du tir. Le dispositif 9 comprend un moyen de commande de tir 10 (comportant ici un bouton poussoir 16) qui est relié à un calculateur de tir 11. Le moyen de commande de 10 tir 10 est destiné à détecter un ordre de tir donné par l'opérateur. Le calculateur 11 est par ailleurs destiné à déterminer l'instant de tir en fonction de données relatives à l'environnement de tir et/ou au comportement du système 15 d'arme 1. A cet effet le calculateur 11 incorpore un moyen de traitement de l'information 14, par exemple un algorithme de détermination de l'instant de tir et il est relié, d'une part au dispositif de pointage 8 et d'autre part à différents 20 capteurs 12, 13 qui donnent des informations sur les paramètres influant sur la précision du tir. On pourra considérer par exemple les paramètres météorologiques (vitesse et direction du vent), les paramètres sur la géométrie du tube de l'arme (déformation ou arcure), les 25 paramètres de la dynamique du système d'arme (intensité et orientation du vecteur accélération appliqué au tube de l 'arme) ... On n'a représenté schématiquement sur la figure 1, que deux blocs 12 et 13. Bien entendu, cette représentation ne 30 préjuge pas du nombre et de la nature des capteurs qui seront effectivement mis en oeuvre. L'Homme du Métier choisira les capteurs en fonction des caractéristiques fonctionnelles de son moyen de traitement de l'information 14 assurant le déclenchement du tir. 2904104 5 De tels moyens sont biens connus de l'Homme du Métier et il n'est pas nécessaire de les décrire en détails. On notera simplement qu'ils pourront comporter différents algorithmes de calcul qui utilisent les informations fournies 5 par le dispositif de pointage 8 (informations permettant de déterminer l'écart entre l'orientation du tube et la cible visée) ainsi que celles issues des capteurs d'environnement (12,13). Ces algorithmes calculent ainsi à chaque instant l'erreur qui serait commise si le tir était effectivement 10 déclenché à l'instant considéré. On pourra définir l'erreur comme un écart en mètres entre le point visé et le point d'impact prévu compte tenu de l'environnement de tir. Lorsque le calculateur 11 détecte un ordre de tir donné par le moyen de commande 10, le moyen 14 n'autorise donc le 15 déclenchement de ce tir que si l'erreur prévisible calculée est inférieure à un certain niveau ou seuil qui est une valeur ou bien un jeu de valeurs caractérisant une loi prédéfinie donnant, par exemple, la variabilité du seuil en fonction du temps et incorporée(s) dans une mémoire ou un 20 registre du calculateur 11. Le moyen de traitement 14 incorpore donc également un algorithme de comparaison de l'erreur calculée avec ce (ou ces) seuil(s), algorithme qui permet ainsi d'autoriser un ordre de tir qui est ensuite transmis à l'arme par la ligne 25 de commande de tir 15. Il serait bien entendu possible de mettre en oeuvre un moyen de traitement de l'information 14 de type analogique (dépourvu d'algorithmes mais mettant en oeuvre des filtres électroniques). 30 Conformément à l'invention on mettra en oeuvre un moyen de traitement de l'information 14 qui peut faire appel à au moins deux conditions de déclenchement de tir différentes (par exemple en mettant en oeuvre deux valeurs ou deux jeux de valeurs de seuils différents). 2904104 6 Ces conditions ou niveaux de déclenchement sont schématisés sur la figure par les blocs 16 et 17 qui figurent par exemple deux mémoires ou registres différents du calculateur 11 auxquels fait appel le moyen de traitement 14 5 en fonction des commandes reçues du moyen 10. Le moyen de traitement 14 comporte ainsi, avec des moyens relativement simples, deux modes de détermination de l'instant de tir : un mode donnant priorité à la précision du tir et un mode donnant priorité à la rapidité du tir. 10 En effet, choisir un seuil d'erreur faible conduit à donner lors du déclenchement tir une priorité à la précision du tir. Il en découlera un intervalle plus important pour le déclenchement effectif du tir (ouverture de la fenêtre de tir). 15 Inversement choisir un seuil d'erreur plus important permet de diminuer la précision du tir mais donne une priorité à la rapidité du tir. On maîtrise ainsi dans une certaine mesure la rapidité de déclenchement du tir. On pourra définir ce seuil de priorité à la vitesse de telle 20 sorte que le délai d'ouverture de la fenêtre de tir ne dépasse pas la demi-seconde. L'invention incorpore par ailleurs un moyen de commande de tir 10 qui permet le choix de l'un ou de l'autre des modes de tir. 25 Suivant l'exemple de la figure 1, on a représenté un moyen de commande de tir 10 sous la forme d'un bouton poussoir 16 ayant deux courses possibles : - une course faible Cl dans laquelle il commande au calculateur 11 d'utiliser le seuil 16 correspondant à la 30 priorité à la précision du tir (seuil d'erreur le plus faible), - une course longue C2 dans laquelle il commande au calculateur d'utiliser le seuil 17 correspondant à la priorité à la rapidité du tir (seuil d'erreur le plus fort). 2904104 7 D'un point de vue ergonomique, utiliser un seul bouton avec deux courses (bouton à double détente) est un bon moyen permettant de donner à un utilisateur un choix naturel de l'un ou de l'autre des modes de tir. 5 Si les circonstances opérationnelles permettent de privilégier la précision du tir, l'opérateur enfoncera d'une course réduite le moyen de commande 10. Il peut en effet maîtriser sa commande de tir et attendre la durée nécessaire pour que la précision soit assurée. 10 Si les circonstances nécessitent un tir rapide, la course C2 la plus longue est choisie et il est naturel pour un utilisateur d'enfoncer le bouton de tir au maximum pour déclencher le tir au plus tôt. On notera par ailleurs qu'il est possible de passer d'un 15 mode à l'autre si le besoin opérationnel apparaît. Un utilisateur peut dans un premier temps privilégier la précision du tir en maintenant le bouton de tir 16 à mi-course, puis se raviser et déclencher le tir rapide en poursuivant le mouvement d'enfoncement. 20 Le moyen de traitement de l'information 14 verra son seuil modifié et changera automatiquement de mode de tir. Il est bien entendu possible de définir des moyens de commande de tir de structure différente. On pourrait ainsi avoir un moyen de commande 10 réalisé 25 sous la forme d'un levier pivotant, le choix du mode de tir pourra alors être fait en fonction du sens de rotation du levier. On pourra déclencher le tir avec priorité à la précision par une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre et 30 le tir avec priorité à la rapidité avec une rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. On pourrait définir un moyen de commande de tir comportant deux actionneurs distincts, un pour chaque mode de tir. 2904104 8 La figure 2 montre ainsi de façon schématique un moyen de commande de tir 10 comportant deux actionneurs ou boutons poussoirs 16a, 16b. Le bouton poussoir 16a permet de commander le tir avec une priorité à la précision (choix du 5 seuil 16). Le bouton poussoir 16b permet de commander le tir avec une priorité à la rapidité (choix du seuil 17). Il est possible pour l'utilisateur d'enfoncer successivement l'un puis l'autre des boutons. Dans ce cas, pour éviter toute ambiguïté, on pourra prévoir au niveau du moyen 10 de traitement de l'information 14 des moyens permettant de privilégier le mode "rapidité du tir". Ainsi lorsqu'un opérateur aura enfoncé le bouton 16a en premier lieu, puis ensuite enfoncé le bouton 16b, le moyen de traitement 14 retiendra le seuil correspondant à la priorité 15 à la rapidité (deuxième ordre donné par l'utilisateur). Bien entendu la figure 2 est une représentation schématique. Le moyen de commande mis en oeuvre pourra associer un actionneur d'une technologie donnée pour le choix du mode "priorité à la précision" et un actionneur d'une 20 autre technologie pour le mode "priorité à la rapidité. On pourra ainsi associer un bouton et une pédale ou bien une commande vocale (précision) et un bouton (rapidité)... A titre de variante on pourra associer au dispositif de pointage 8 un dispositif de poursuite automatique de cible. 25 REVENDICATIONS 1- Dispositif (9) de commande du tir pour un système d'arme (1) monté sur véhicule, dispositif comprenant un moyen (10) de commande de tir qui est relié à un calculateur de tir (11) raccordé à des capteurs (12,13) et pouvant déterminer l'instant de tir en fonction de données relatives à l'environnement de tir et/ou au comportement du système d'arme, dispositif caractérisé en ce que le calculateur de tir (11) incorpore un moyen de traitement de l'information (14) autorisant au moins deux modes de détermination de l'instant de tir, un mode donnant priorité à la précision du tir et un mode donnant priorité à la rapidité du tir, le moyen de commande de tir (10) permettant le choix de l'un ou de l'autre des modes de tir. 2- Dispositif de commande du tir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande de tir (10) comporte un bouton (16) à double course, la course la plus courte (Cl) correspondant au mode donnant la priorité à la précision, la course la plus longue (C2) correspondant au mode donnant priorité à la rapidité. 3- Dispositif de commande du tir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande de tir (10) comporte au moins deux actionneurs distincts (16a,16b), l'un associé au mode donnant la priorité à la précision, l'autre associé au mode donnant priorité à la rapidité. 4- Dispositif de commande du tir selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de commande de tir (10) comporte deux boutons (16a,16b), l'un (16a) associé au mode donnant la priorité à la précision, l'autre (16b) associé au mode donnant priorité à la rapidité 5- Dispositif de commande de tir selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le calculateur 2904104 10 (11) est couplé à un moyen (8) assurant le pointage d'un armement vers une cible visée. 6- Dispositif de commande de tir selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le calculateur 5 (11) est couplé à des capteurs (12,13) qui donnent des informations sur les paramètres influant sur la précision du tir. 7- Procédé de commande du tir d'un système d'arme monté sur véhicule, procédé dans lequel un calculateur de tir (11) 10 relié à des capteurs (12,13) détermine l'instant de tir en fonction de données relatives à l'environnement du système d'arme, un opérateur déclenchant le tir par une action sur un moyen de commande de tir (10), procédé caractérisé en ce que, l'opérateur a le choix entre deux modes de tir différents, un 15 mode donnant la priorité à la précision du tir et un mode donnant la priorité à la rapidité du tir, le choix de l'un ou l'autre des modes par l'opérateur à l'aide du moyen de commande de tir (10) conduisant le calculateur (11) à mettre en oeuvre au niveau d'un moyen (14) de traitement de 20 l'information assurant le déclenchement de tir une condition de déclenchement de tir différente. 8- Procédé de commande de tir selon la revendication 7, caractérisé en ce que, lorsque l'opérateur choisit le mode de tir avec priorité à la précision, la condition de 25 déclenchement de tir est plus sévère que lorsque l'opérateur choisit le mode de tir avec priorité à la rapidité. 9- Procédé de commande de tir selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que, la condition de déclenchement correspondant au mode de tir avec priorité à la 30 rapidité est choisie de telle sorte que le délai d'ouverture de la fenêtre de tir associée soit inférieur ou égal à une demi-seconde.