Brevet FR3023621A1 — publié le 20160115

Dispositif de détection de menaces La présente invention concerne un dispositif de détection de menaces destiné à équiper par exemple un véhicule. Sur un terrain d'opérations, un véhicule peut être soumis à plusieurs types de menaces, aussi bien en journée que pendant la nuit. Il convient donc de pouvoir détecter, identifier et localiser les différentes menaces potentielles. La présence d'un faisceau laser est par exemple susceptible d'indiquer une menace. En effet, un tel faisceau laser peut être issu d'un télémètre ayant pour but de mesurer la distance entre une arme et sa cible, afin d'ajuster un tir. Un tel faisceau laser peut encore être issu d'un dispositif désignateur dont la fonction est d'éclairer une cible qui doit être tirée. Un faisceau laser peut également être émis par un dispositif de guidage ayant pour objectif de guider un missile afin qu'il atteigne la tâche formée par le faisceau laser sur la cible. Enfin, un faisceau laser peut être émis par un dispositif de détection. Dans ce dernier cas, le faisceau laser balaye une zone afin d'identifier une optique, signalant ainsi la présence d'un potentiel danger. On notera que ces différents faisceaux laser ont des longueurs d'ondes, des énergies et/ou des fréquences de répétition différentes. La fréquence de répétition d'un faisceau laser est la fréquence des impulsions émises par le laser. Cette fréquence peut varier en fonction du type de faisceau laser détecté. Il est également nécessaire de pouvoir détecter des menaces telles que des départs de coup ou des départs de missile. Un départ de coup peut par exemple être détecté par le bruit émis lors du coup et/ou par la lumière et la fumée formées au niveau de la bouche du canon lorsque le projectile quitte le fût du canon. Un départ de missile peut par exemple être détecté par le panache de gaz formé par le propulseur qui est situé à l'arrière du missile. L'invention a notamment pour but de fournir un dispositif simple, efficace et économique, permettant de détecter plusieurs types de menaces. A cet effet, elle propose un dispositif de détection de menaces, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un boîtier comprenant au moins un premier capteur d'images apte à couvrir un premier domaine spectral et au moins un second capteur d'images apte à couvrir un second domaine spectral, différent du premier domaine spectral, les premier et second capteurs d'images étant aptes à former des images d'une même zone à surveiller, des moyens de traitement aptes à détecter une menace située dans ladite zone à partir des images issues du premier capteur et/ou du second capteur. L'utilisation de plusieurs capteurs d'images aptes à couvrir des domaines spectraux différents permet de pouvoir détecter un grand nombre de menaces, en particulier des menaces ayant des longueurs d'ondes très différentes. Il est également possible de différencier plusieurs types de menaces, selon qu'elles sont détectées par le premier capteur et/ou par le second capteur. L'utilisation de plusieurs capteurs peut également permettre une utilisation de jour et de nuit. Selon une caractéristique de l'invention, le premier capteur est apte à couvrir un domaine spectral appartenant à l'intervalle compris entre 0,4 et 1,1 pm, le second capteur étant apte à couvrir un second domaine spectral appartenant à l'intervalle compris entre 0,7 et 12 pm. Le domaine spectral compris entre 0,4 et 1,1 pm est le domaine du visible tandis que le domaine spectral compris entre 0,8 et 12 pm est le domaine de l'infrarouge. De préférence, les moyens de traitement sont aptes à former une image de la zone à partir des données issues du premier capteur et/ou 30 du second capteur. Par ailleurs, les moyens de traitement sont aptes à désigner la menace sur ladite image. De cette manière, un opérateur visionnant l'image ainsi formée peut visualiser aisément la menace dans la zone et procéder aux actions nécessaires (neutralisation de la menace, ...). Le dispositif peut également comporter des moyens de mesure de la fréquence de répétition d'un faisceau laser. Le dispositif peut comporter plusieurs boîtiers aptes à couvrir des zones différentes, les moyens de traitement étant aptes à générer une 10 image étendue ou panoramique combinant les images de chacune desdites zones. Il est ainsi possible d'étendre la zone pouvant être observée. L'image panoramique peut prendre la forme d'une image tridimensionnelle en sphère ou d'un bandeau, par exemple. 15 L'utilisation de plusieurs boîtiers permet également d'augmenter la fiabilité du dispositif. En effet, si l'un des boîtiers a été endommagé par un tir par exemple, les autres boîtiers peuvent être toujours opérationnels et fournir des indications quant aux menaces potentiellement présentes dans les zones observées par chacun des boîtiers restants. Un tel dispositif peut 20 également être adapté ou implanté aisément sur plusieurs types de véhicule. Par ailleurs, le boîtier peut comporter des moyens d'éclairage d'au moins une partie de la zone correspondante, par exemple un flash. Il est ainsi possible d'utiliser le dispositif même lorsque les conditions lumineuses 25 sont très peu favorables, par exemple lorsque la luminosité est inférieure à 0,01 lux. De plus, le boîtier peut comporter au moins un capteur acoustique, les moyens de traitement étant également aptes à utiliser l'information issue du capteur acoustique afin de détecter une menace. 30 L'utilisation d'un capteur acoustique permet par exemple de détecter un départ de coup. L'information fournie par le capteur acoustique peut être utilisé en complément de l'information fournie par les premier et second capteurs d'images, afin de valider de façon automatisée la présence de ce type de menace. Les moyens de traitement peuvent être aptes à identifier et à classifier plusieurs types de menaces. L'identification et la classification peuvent par exemple être basées sur les différences de longueurs d'ondes des signes (panache de fumée, lumière au niveau de la bouche du canon, faisceaux laser) générés par les menaces ou encore sur les fréquences de répétitions desdites menaces. En outre, les moyens de traitement peuvent être aptes à déterminer la position et/ou la direction de ladite menace. L'invention concerne également un véhicule équipé d'au moins un dispositif du type précité. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue de face d'un véhicule équipé d'un dispositif selon l'invention, - la figure 3 est une vue de côté d'un véhicule équipé d'un dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une vue de dessus d'un véhicule équipé d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 représente schématiquement un dispositif de détection de menaces 1 selon l'invention comportant au moins un boîtier 2, chaque boîtier 2 comprenant au moins deux capteurs d'images 3, 4 aptes à couvrir des domaines spectraux différents. A titre d'exemple, le boîtier 2 comporte un premier capteur d'images 3 couvrant un domaine spectral compris entre 0,4 et 1,1 pm (domaine visible), et un second capteur 4 apte à couvrir un second d'images couvrant un domaine spectral compris entre 0,8 et 1,7 pm (domaine infra-rouge), les deux capteurs 3, 4 étant aptes à former des images d'une même zone Z à surveiller. Bien entendu, il est également possible d'équiper le boîtier 2 à l'aide d'un second capteur 4 d'un autre type, couvrant par exemple le domaine spectral compris entre 8 et 12 pm (domaine infra-rouge), ou encore un capteur 3 couvrant le domaine spectral visible (par exemple entre 0,4 et 1,1 pm) et deux capteurs 4 couvrant le domaine infra-rouge (par exemple de 0,8 à 1,7 pm pour l'un et de 8 à 12 pm pour l'autre). Le boîtier comporte en outre des photodiodes 5, par exemple au nombre de quatre, accordées chacune sur une longueur d'ondes prédéfinie. A titre d'exemple une première photodiode peut être accordée sur une longueur d'ondes de l'ordre de 0,86 pm, une seconde photodiode peut être accordée sur une longueur d'ondes de l'ordre de 1,06 pm, une troisième photodiode peut être accordée sur une longueur d'ondes de l'ordre de 1,54 pm, une quatrième photodiode peut être accordée sur une longueur d'ondes de l'ordre de 1,57 pm et une cinquième photodiode dédiée à l'observation de l'éclairage ambiant dans une large bande de longueur d'onde, par exemple de 0,5 à 1,7 pm . Chaque photodiode 5 renvoie ainsi un signal électrique lorsqu'elle détecte un faisceau laser correspondant sensiblement à la longueur d'ondes sur laquelle elle est accordée. La fréquence du signal issu de la photodiode correspond alors à la fréquence de répétition du faisceau laser correspondant. Le boîtier 2 comporte en outre un capteur acoustique 6 relié à un microphone 7. Le boîtier 2 comporte enfin des moyens de traitement 8 aptes à réaliser les opérations suivantes. Tout d'abord, les moyens de traitement 8 sont aptes à traiter les images issues des premier et second capteurs 3, 4 de manière à former une seule image de la zone Z, une éventuelle menace étant mise en évidence par les moyens de traitement 8 sur ladite image de la zone, par tous moyens appropriés. Cette image est ensuite être affichée sur un dispositif d'affichage 9, tel par exemple qu'un écran. Les moyens de traitement 8 sont également aptes à détecter tout d'abord une éventuelle menace, à l'aide des photodiodes 5, puis, si menace est détectée, lancer le traitement précité des images issues des capteurs d'images 3, 4. Les moyens de traitement 8 sont également aptes à traiter le signal issu du capteur acoustique 6, de manière à détecter, confirmer ou infirmer la présence d'une éventuelle menace telle qu'un départ de coup par exemple. Par ailleurs, les moyens de traitement 8 sont aptes à déterminer, classifier et indiquer (sur l'image affichée par exemple) le type de menace. Le tableau ci-dessous indique par exemple six types de menaces différentes, présentant des caractéristiques différentes. Menace Caractéristiques Photodiode Capteur d'image 1 Capteur d'image 2 Désignateur 1,06pm - 100mJ - 8 à 20Hz 1 Oui Non Télémètre 1 1,06pm - 10mJ 1 Oui Non - une seule impulsion Télémètre 2 1,54pm - 10pJ - 10kHz 3 Non Oui Télémètre 3 1,57pm - 30mJ - 10Hz 2 Non Oui Laser de 0,8pm - 10pJ - 10kHz 4 Oui Non guidage Un premier type de menace est formée par un dispositif désignateur et a pour caractéristiques un faisceau laser dont la longueur d'ondes est de l'ordre de 1,06 pm, dont l'énergie est de 100 mJ et dont la fréquence de répétition est comprise entre 8 et 20 Hz. Ce type de menace sera donc détecté uniquement par la première photodiode et localiser à l'aide de l'image fournie par le second capteur d'images 4. Un second type de menace est formée par un premier type de télémètre et a pour caractéristiques un faisceau laser dont la longueur d'ondes est de l'ordre de 1,06 pm, dont l'énergie est de 10 mJ et ne générant qu'une seule impulsion. Ce type de menace sera donc détecté uniquement par la première photodiode et localiser à l'aide de l'image fournie par le second capteur d'images 4. Un troisième type de menace est formée par un deuxième type de télémètre et a pour caractéristiques un faisceau laser dont la longueur d'ondes est de l'ordre de 1,54 pm, dont l'énergie est de 10 pJ et dont la fréquence de répétition est de l'ordre de 10 kHz. Ce type de menace sera donc détecté uniquement par la troisième photodiode et localiser à l'aide de l'image fournie par le second capteur d'images 4. Un quatrième type de menace est formée par un troisième type de télémètre et a pour caractéristiques un faisceau laser dont la longueur d'ondes est de l'ordre de 1,57 pm, dont l'énergie est de 30 mJ et dont la fréquence de répétition est de l'ordre de 10 Hz. Ce type de menace sera donc détecté uniquement par la deuxième photodiode et localiser à l'aide de l'image fournie par le second capteur d'images 4. Un cinquième type de menace est formée par un laser de guidage et a pour caractéristiques un faisceau laser dont la longueur d'ondes est de l'ordre de 0,8 pm, dont l'énergie est de 10 pJ et dont la fréquence de répétition est de l'ordre de 10 kHz. Ce type de menace sera donc détecté uniquement par la quatrième photodiode et localiser à l'aide de l'image fournie par le premier capteur d'images 3. Les moyens de traitement précités 8 peuvent également détecter et classifier une menace de type missile ou projectile à l'aide des seules images issues des premier et second capteurs d'images 3, 4. Pour cela, il est possible de déterminer la taille, c'est-à-dire le nombre de pixels, d'une tâche correspondant à une lueur formée au niveau de la bouche d'un canon lorsqu'un projectile quitte le fût du canon. La dimension de la tâche peut alors donner une indication du diamètre du canon. Il est ainsi possible de déterminer le type de calibre de l'arme correspondante et procéder ainsi à une classification de la menace en fonction du type de calibre utilisé. Enfin, de la lumière émise par exemple par un départ de coup est plus particulièrement visible par le premier capteur 3 (capteur dans le domaine spectral du visible) tandis qu'un missile génère un jet de gaz chaud en partie arrière du missile, visible uniquement à l'aide du second capteur 4 (capteur infra-rouge) par exemple. Il est donc également possible de classifier les menaces en conséquence. Par ailleurs, les moyens de traitement 8 peuvent être aptes à déterminer la localisation d'une menace et/ou la direction d'un projectile par exemple sur l'image. Selon une forme de réalisation de l'invention le dispositif 1 peut comporter plusieurs boîtiers 2 du type précités, équipant par exemple un véhicule 10 tel qu'un char, comme cela est représenté aux figures 2 à 4. Dans l'exemple représenté sur ces figures, le véhicule est équipé de deux paires de boîtier latéraux, couvrant chacun une zone référencée ZC, d'un capteur couvrant une zone référencée ZD, et d'un boîtier arrière couvrant une zone référencée ZA. Chaque zone est représentée par des secteurs angulaires en vue de face, de côté et de dessus. Les zones non couvertes par les boîtiers 2, situées à proximité immédiates du véhicule, sont référencées ZO. On constate que ces zones sont très limitées. Chaque boîtier 2 est ainsi apte à fournir une image de la zone ZC, ZD, ZA concernée, les différentes images pouvant également être assemblées les unes aux autres de manière à former une image panoramique, par exemple sous la forme d'une sphère. Un tel traitement d'image peut être réalisé par les moyens de traitement 8 des différents boîtiers 2 et/ou par des moyens de traitement additionnels. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de détection de menaces, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un boîtier (2) comprenant au moins un premier capteur d'images (3) apte à couvrir un premier domaine spectral et au moins un second capteur d'images (4) apte à couvrir un second domaine spectral, différent du premier domaine spectral, les premier et second capteurs (3, 4) étant aptes à former des images d'une même zone (Z) à surveiller, des moyens de traitement (8) aptes à détecter une menace située dans ladite zone (Z) à partir des images issues du premier capteur (3) et/ou du second capteur (4). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier capteur (3) est apte à couvrir un domaine spectral appartenant à l'intervalle compris entre 0,4 et 1,1 pm, le second capteur (4) étant apte à couvrir un second domaine spectral appartenant à l'intervalle compris entre 0,8 et 12 pm. 3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de traitement (8) sont aptes à former une image de la zone (Z) à partir des données issues du premier capteur (3) et/ou du second capteur (4). 4. Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de traitement (8) sont aptes à désigner le menace sur ladite image. 5. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé 25 en ce qu'il comporte des moyens (5, 8) de mesure de la fréquence de répétition d'un faisceau laser. 6. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs boîtiers (2) aptes à couvrir des zones (ZC, ZD, ZA) différentes, les moyens de traitement (8) étant aptes à générer une 30 image étendue ou panoramique combinant les images de chacune desdites zones (ZC, ZD, ZA). 7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le boîtier (2) comporte des moyens d'éclairage d'au moins une partie de la zone correspondante, par exemple un flash. 8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le boîtier (2) comporte au moins un capteur acoustique (6), les moyens de traitement (8) étant également aptes à utiliser l'information issue du capteur acoustique (6) afin de détecter une menace. 9. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de traitement (8) sont aptes à identifier et à classifier plusieurs types de menaces. 10. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens de traitement (8) sont aptes à déterminer la position et/ou la direction de ladite menace. 11. Véhicule équipé d'au moins un dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 10.