Brevet FR3038377A1 — publié le 20170106

La présente invention concerne le pointage ou l'orientation motorisée d'un élément dans une direction prédéterminée et notamment l'alignement d'une arme sur une ligne de visée. ETAT DE LA TECHNIQUE Il est connu de monter un dispositif de pointage comprenant un bâti fixe et un support orientable sur un système d'arme orientable par rapport à un châssis de référence tel que celui du véhicule portant le système d'arme dans le cas d'un système d'arme motorisé. Le sup- port du dispositif de pointage est monté sur le bâti de l'arme pour être orientable autour de deux axes de rotation, à savoir un axe de site et un axe de gisement, au moyen de deux moteurs électriques. Ces moteurs sont commandés de manière à amener et maintenir le support orientable aligné dans une direction correspondant à la ligne de visée déterminée par le ser- vant de l'arme. Lors du tir, le recul de l'arme engendre un choc qui provoque une rotation brusque du support. Les moteurs sont pilotés pour s'opposer à cette rotation brusque jusqu'à la saturation de la commande des moteurs qui limite le risque d'un endommagement de l'électronique du dispositif mais rend impossible le maintien de l'alignement du support sur la ligne de visée. Il se pro- duit alors un décalage entre la position angulaire réelle du support par rapport à la ligne de visée. Le pilotage des moteurs ne permet pas aux moteurs de rattraper ce décalage rapidement de sorte que, en cas de tirs en rafale, il existe un risque que le second tir, puis les suivants, soient de plus en plus éloignés de la cible. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de fournir un moyen permettant d'améliorer la précision de l'alignement d'un support motorisé en cas de choc ou de tout autre phéno- 3038377 2 mène physique entraînant une saturation du moteur. BREF EXPOSE DE L'INVENTION A cette effet, on prévoit, selon l'invention, un procédé de commande d'un dispositif de pointage compre- 5 nant un bâti fixe sur lequel est monté un support pour être orientable autour d'au moins un axe de rotation au moyen d'au moins un moteur, le support étant pourvu d'au moins un capteur inertiel de vitesse angulaire autour de ce même axe, le procédé comprenant les étapes de : 10 - asservir la commande du moteur en fonction d'une différence entre une consigne nominale de vitesse et une mesure du capteur de vitesse angulaire, - déterminer une valeur correctrice de la consigne nominale de vitesse en fonction d'un écart entre 15 une position inertielle de référence et une position inertielle actuelle et appliquer la valeur correctrice à la consigne nominale de vitesse. En cas de saturation du moteur, la position iner- tielle de référence est la position dans laquelle se 20 trouvait le support juste avant la saturation du moteur. Cette position est mesurée via le capteur inertiel de vitesse angulaire. Avec l'invention, la consigne nominale de vitesse est augmentée pour rapidement ramener le support vers la position inertielle de référence. 25 L'invention a également pour objet un dispositif de pointage, comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un support pour être orientable autour d'au moins un axe de rotation au moyen d'au moins un moteur relié à une unité de commande. Le support est pourvu d'au moins un 30 capteur inertiel de vitesse angulaire autour de ce même axe, l'unité de commande étant agencée pour : - asservir la commande du moteur en fonction d'une différence entre une consigne nominale de vitesse et une mesure du capteur de vitesse angulaire, 35 - déterminer une valeur correctrice de la con- 3038377 3 signe nominale de vitesse en fonction d'un écart entre une position inertielle de référence et une position inertielle actuelle et appliquer la valeur correctrice à la consigne nominale de vitesse. 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 10 Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de pointage conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue schématisant la corn- 15 mande du moteur de ce dispositif de pointage. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le dispositif de pointage selon l'invention comprend un bâti fixe 1 dans lequel est monté un support 2 pour pivoter autour d'un 20 axe 3 ici vertical. Le bâti 1 est agencé pour être fixé sur un porteur, un véhicule ou une tourelle de char par exemple. Le support 2 est agencé pour porter l'élément à pointer, une arme ou un dispositif de pointage par exemple, et est relié au bâti 1 par des roulements 25 coaxiaux à l'axe 3. Le support 2 est réglable en position angulaire autour de l'axe 3 au moyen d'un moteur électrique 4 ayant un arbre de sortie relié via des moyens de transmission de mouvement à une couronne coaxiale à l'axe 3 et soli- 30 daire du support 2. Les moyens de transmission de mouve- ment sont par exemple des engrenages, une courroie, des câbles... Le moteur peut également être monté en prise directe sur l'élément à entraîner et ainsi relier le bâti 1 au support 2. 35 Le support 2 est en outre équipé d'un capteur 3038377 4 inertiel de vitesse angulaire autour de l'axe 3, à savoir un gyromètre 5. Le moteur électrique 4 et le gyromètre 5 sont re- liés à une unité informatique de commande 6 agencée pour 5 exécuter un programme de commande et comportant une in- terface permettant à un opérateur du dispositif de pointage d'introduire des données dans le programme de commande. L'unité informatique de commande 6 enregistre en continu la vitesse angulaire mesurée par le gyromètre 5. 10 Le fonctionnement du programme de commande est illustré sur la figure 2 sous la forme d'une chaîne de commande généralement désignée en 10 et agencée pour commander le moteur électrique 4 en fonction d'une consigne nominale de vitesse Ô calculée à partir de données in- 15 troduites par l'opérateur du dispositif de pointage. La chaîne de commande comprend une boucle principale de commande 20 et une boucle de correction 30 qui intervient en cas de saturation du moteur électrique 4. La boucle principale de commande 20 comprend un 20 élément 21 de commande des moteurs qui détermine les pa- ramètres de commande du moteur électrique 4 en fonction d'une différence entre une consigne de vitesse él et une vitesse du support 2, notée dm. La vitesse Eim est mesurée par le gyromètre 5. J25 La boucle de correction 30 comprend un estimateur 31 d'un écart entre une position inertielle de référence préalable à la saturation et une position inertielle actuelle et un correcteur 32 agencé pour corriger la consigne nominale de vitesse Ô en fonction de cet écart. 30 Cette correction est une correction de type proportion- nelle intégrale qui fournit une consigne de vitesse corrigée Ô. La boucle de correction 30 comprend également un détecteur 33 de la saturation du moteur électrique 4 à partir d'une information de saturation provenant de 35 l'élément de commande 21. Le détecteur 33 est agencé pour 3038377 5 activer la boucle de correction 30 en cas de saturation du moteur électrique 4. Un sommateur 34 ajoute la consigne nominale de vitesse Ô et la consigne de vitesse corrigée éc pour donner la consigne de vitesse Ôi. 5 Ainsi, en fonctionnement normal, hors cas de sa- turation, la consigne de vitesse Ô1 est égale à la con- signe nominale de vitesse Ô. En revanche, en cas de saturation, la boucle de correction 30 est activée par le détecteur 33 de sorte 10 que la consigne nominale de vitesse Ô est corrigée par le correcteur 32 qui fournit la consigne de vitesse corrigée éc. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante 15 entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, le support 2 peut être monté dans le bâti 1 pour être réglable en position selon deux axes perpendiculaires par exemple. Le support 2 peut être mon- 20 té dans le bâti 1 pour être réglable en site et en gise- ment par rapport au bâti 1 au moyen de deux moteurs et en utilisant soit un capteur inertiel angulaire à deux axes sensibles soit deux capteurs inertiels angulaires à un axe sensible. 25 L'invention est applicable à tout dispositif de pointage agencé pour orienter un élément quelconque dans une direction prédéterminée. Le support peut être équipé de plusieurs capteurs inertiels: un premier capteur utilisé pour la boucle de 30 commande classique de stabilisation et un gyromètre pour la boucle de correction. Il est possible soit d'utiliser une valeur de position absolue de référence, comme indiqué précédemment, soit d'utiliser l'erreur de position absolue courante 35 calculée à chaque itération de la commande. 3038377 6 Le procédé peut être mis en oeuvre de façon continue en rajoutant une sur-boucle de position absolue (ou inertielle). Le dispositif de mise en oeuvre est alors dépourvu des éléments de déclenchement et d'arrêt de la 5 fonction 33 ; il n'y pas de mesure de la référence par l'estimateur 31 et la consigne de vitesse fournie par l'opérateur est toujours corrigée par la consigne de vitesse issue du correcteur 32. Cette mise en oeuvre permet de réduire considérablement l'impact des frottements et 10 ainsi augmenter les performances de stabilisation en os- cillation du système asservi. Ce procédé peut donc être également utilisé comme compensateur de frottement. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un dispositif de pointage comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un sup- port pour être orientable autour d'au moins un axe de ro- tation au moyen d'au moins un moteur, le support étant pourvu d'au moins un capteur inertiel de vitesse angulaire autour de ce même axe, le procédé comprenant les étapes de : - asservir la commande du moteur en fonction d'une différence entre une consigne nominale de vitesse et une mesure du capteur de vitesse angulaire, - déterminer une valeur correctrice de la consigne nominale de vitesse en fonction d'un écart entre une position inertielle de référence et une position inertielle actuelle et appliquer la valeur correctrice à la consigne nominale de vitesse. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant l'étape de détecter une saturation du moteur et dans le- quel la correction est effectuée si une saturation est détectée, la position inertielle de référence étant préalable à la saturation. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la valeur correctrice est obtenue via une correction de type correction proportionnelle intégrale. 4. Dispositif de pointage, comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un support pour être orientable autour d'au moins un axe de rotation au moyen d'au moins un moteur relié à une unité de commande, caractérisé en ce que le support est pourvu d'au moins un capteur iner- tiel de vitesse angulaire autour de ce même axe, et en -ce que l'unité de commande est agencée pour : - asservir la commande du moteur en fonction d'une différence entre une consigne nominale de vitesse et une mesure du capteur de vitesse angulaire, 3038377 déterminer une valeur correctrice de la consigne nominale de vitesse en fonction d'un écart entre une position inertielle de référence et une position inertielle actuelle et appliquer la valeur correctrice à 5 la consigne nominale de vitesse. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'unité de commande est agencée pour détecter une saturation du moteur et pour effectuer la correction si une saturation est détectée, la position inertielle de 10 référence étant préalable à la saturation. 6. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la valeur correctrice est obtenue via une correction de type correction proportionnelle intégrale. 15