Brevet FR2955182A1 — publié le 20110715

L'invention concerne les systèmes de guidage de missiles. L'invention concerne plus particulièrement des perfectionnements apportés à la poursuite et au guidage de missiles commandés par ligne de visée. Bien que l'invention soit décrite en référence à des formes de réalisation et des applications particulières, il est évident qu'elle n'est pas limitée à celles-ci. Des modifications peuvent être apportées à l'invention sans sortir de son cadre. Un système typique de missile guidé par ligne de visée comprend un lanceur et un missile guidé. Le lanceur comprend généralement une lunette de pointage et un calculateur électronique de guidage qui transmet automatiquement des ordres de direction au missile en vol. Après le lancement, une balise placée dans la queue du missile est actionnée et ensuite détectée par un capteur placé sur le lanceur. Le pointage du capteur s'effectue avec le télescope du pointeur et permet à l'opérateur de suivre le missile le long de sa ligne de vol. Le capteur et le circuit de traitement associé mesurent l'angle formé entre le missile et la ligne de visée du pointeur. Ces écarts sont transformés par calculateur en ordres de guidage qui sont transmis au missile par la liaison pilote. Il suffit au pointeur de maintenir le réticule du viseur sur la cible pen- dant le vol du missile. Ce système est efficace dans des conditions où la cible est visible du pointeur. Ses possibilités d'utilisation sont limitées dans le cas de cibles obscurcies par l'obscurité, la fumée, la brume ou des conditions atmosphériques de mauvaise visibilité. Lorsque le système est complété par un ensemble à détecteur de recherche à infrarouge et à visuel, l'opérateur a la possibilité de voir de nombreuses cibles qui seraient autrement obscurcies. Les systèmes de l'art antérieur sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N° 3 711 046, N° 3 761 180, N° 3 820 742, N° 3 998 406, N° 4 027 837 et N° 4 047 678. Ces systèmes utilisent généralement une source de rayonnement infrarouge (c'est-à-dire une fusée au xénon ou une diode à l'arséniure de gallium) comme balise montée à l'extrémité arrière du missile. Certaines des références précitées prévoient une modulation de la balise. Une signature de balise, qui est modulée, peut être extraite de signaux parasites à des distances supérieures à celles pouvant être atteintes avec la même balise non modulée. Si la balise est un laser, la portée de fonctionnement du système est encore améliorée. Par rapport à des sources classiques de rayons infrarouges, les balises à laser possèdent une possibilité supérieure de pénétration dans la fumée, la brume, le brouillard et l'obscurité. De plus, une balise à laser peut être modulée électriquement à une fréquence très élevée pour opposer une meilleure résistance aux contre-mesures. Les sytèmes de l'art antérieur exigent souvent un dispositif mécanique de modulation. De tels systèmes peuvent être suffisamment lourds pour affecter les performances du missile en diminuant sa portée et/ou sa sensibilité. L'invention concerne des moyens destinés à améliorer les performances de systèmes de guidage et de poursuite de missiles commandés par ligne de visée. L'invention prévoit l'utilisation d'un laser comme balise de missile, modulé électriquement à une très haute fréquence. Une unité de poursuite à distance est destinée à détecter l'énergie électromagnétique transmise par la balise à laser et à produire des signaux électriques correspondants. Un circuit électronique est prévu dans le dispositif de poursuite afin de filtrer les données vidéo reçues de façon que seuls les signaux correspondant à la balise modulée puissent être traités par le circuit de détection d'erreurs. Ce dernier analyse les signaux filtrés pour produire une in-formation de sortie représentative de la position du mis silepar rapport au réticule du pointeur. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma simplifié d'une forme préférée de réalisation de l'invention Le système de poursuite et de guidage à distance selon l'invention est représenté en 10 sur la figure 1. Le système 10 comprend un missile 12 et une unité 14 depour- suite. Le missile 12 est équipé d'une balise 16 à laser qui est montée de manière que, lorsque le missile est en vol, la balise à laser soit dirigée vers l'unité 14 de pour-suite. Un circuit 18 de base de temps de la balise utilise une horloge 20 de vol qui module la balise 16 à laser à une fréquence très supérieure à celle de toute autre source d'infrarouge susceptible de se trouver à proximité du missile tel que ce dernier est vu par le dispositif de pour-suite. Dans la forme préférée de réalisation, l'horloge de vol est synchronisée avec l'unité de poursuite afin qu'elle commande la balise à laser à un rythme voisin de trois périodes par élément d'image. L'énergie rayonnée par la balise à laser 16 est détectée par un capteur 22 d'infrarouges. Le balayage effectué par le capteur 22 est commandé par un circuit 24 de base de temps afin d'assurer la synchronisation avec l'horloge de vol 20. Le capteur 22 produit des signaux électriques représentatifs de la scène présente dans le champ de visée de l'unité de poursuite. Ces signaux électriques sont filtrés par des filtres transversaux 26 pour produire une information de sortie accordée. L'information de sortie pour un signal produit par la modulation à haute fréquence de la balise 16 à laser est distinctive. Des composantes parasites provenant de l'environnement ou de balises-leurres fonctionnant à la mauvaise fréquence sont rejetées. Dans la forme préférée de réalisation, les filtres transversaux 26 servent de filtres d'adaptation et se présentent sous la forme de dispositifs à transfert de charges. Il est néanmoins prévu de pouvoir utiliser tout filtre d'adaptation pour assumer la fonction de filtrage des données vidéo afin d'extraire le signal modulé à une fréquence prédéterminée. Un générateur 28 de fenêtre coopère avec le multiplexeur 30 pour constituer un discriminateur vidéo qui assure que seuls les signaux vidéo présents à proximité de la position prévue du missile sont traités. Ceci tend à éliminer l'ambiguïté due à d'autres sources d'infrarouges. Un comparateur 32 d'amplitude examine l'information de sortie du multiplexeur 30 de fenêtreet la compare à un seuil prédéterminé, mémorisé dans un registre 34. Des détecteurs d'erreurs d'azimut et d'élévation reçoivent des signaux du capteur 22 qui représentent le centre du champ de visée du pointeur. Ces signaux sont utilisés comme signaux de référence au moyen desquels l'information de sortie du comparateur d'amplitude est analysée. Lorsque l'information de sortie du multiplexeur dépasse le seuil, le comparateur 32 d'amplitude transmet des signaux d'entrée aux détecteurs 36 et 38 d'erreurs d'azi- mut et d'élévation,qui produisent des informations de sortie proportionnelles à l'écart entre le missile 12 et le centre de la lunette de pointage. Le système 40 de guidage de missiles conditionne les signaux provenant du détecteur 36 d'erreurs d'azimut et du détecteur 38 d'er- reurs d'élévation afin de dériver des signaux qui dirigent le missile vers le centre du champ de visée. Ces signaux sont transmis au missile 12 par un circuit 42 de pondération de transmission. Ce circuit fonctionne de manière à autoriser la commande de l'unité à missile par l'unité de poursuite 22 à recherche à infrarouges lorsque l'opérateur utilise le système en mode de recherche à infrarouges. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Système de poursuite et de guidage à distance d'un véhicule (12) dans un système de référence, caractérisé en ce qu'il comporte un premier dispositif à laser (16) mon té sur le véhicule afin de transmettre de l'énergie électromagnétique, un deuxième dispositif (18, 20) destiné àmoduler électriquement l'information de sortie du premier dis-positif à une fréquence prédéterminée, un troisième dis-positif (22) monté sur une unité (14) de poursuite,éloignée du véhicule, afin de recevoir l'énergie électromagnétique transmise par le premier dispositif et de produire des premiers signaux électriques correspondant à cette énergie, un quatrième dispositif (26) relié électriquement au troisième dispositif pour filtrer les signaux électriques, et un cinquième dispositif (36, 38) destiné à analyser les signaux filtrés pour produire des seconds signaux électriques indiquant la position du véhicule. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le quatrième dispositif est un filtre transversal 20 (26) 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cinquième dispositif comprend un élément (36) destiné à détecter des erreurs d'azimut de la position du véhicule. 25 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un élément (38) destiné à détecter des erreurs d'élévation de la position du véhicule. 5. Système selon l'une des revendications 1 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (40) des- 30 Ciné à guider à distance le véhicule sous l'action desdits seconds signaux électriques. 6. Système de poursuite et de guidage à distance d'un missile (12), caractérisé en ce qu'il comporte une balise (16) à laser montée sur le missile afin de trans 35 mettre de l'énergie électromagnétique, des premiers circuits (18, 20) montés sur le missile afin de moduler électrique-ment l'information de sortie du laser à une fréquence pré-déterminée, un capteur {22) d'infrarouges monté sur une unité(14) de poursuite,éloignée du véhicule,afin de recevoir l'énergie électromagnétique transmise par le laser et de produire des signaux électriques correspondant à cette énergie, des seconds circuits (26) reliés électriquement au capteur d'infrarouges afin de filtrer les signaux électriques pour extraire des signaux correspondant à l'énergie électromagnétique transmise par le laser, et des troisièmes circuits (30, 32, 34) destinés à analyser les signaux correspondant à l'énergie électromagnétique transmise par le laser pour produire des seconds signaux électriques indiquant la position du missile.