FR 2545613 A1 19841109 FR 8205153 A 19820326 La présente invention concerne un appareil de mesure de la vitesse d'un objet, en particulier de la vitesse d'un aéronef par rapport au sol. Le but de l'invention est de réaliser-un appareil pour mesurer la vitesse d'un objet par rapport à deux axes orthogonaux situés dans un plan. Suivant l'invention, l'appareil pour mesurer la vitesse d'un objet par rapport à deux axes orthogonaux situés dans un plan, par réception par cet appareil d'un rayonnement provenant d'une source associée située dans ce plan, comprend des unités optiques dans un plan différent. La source ou au moins les unités optiques de l'appareil sont prévues pour se mouvoir avec l'objet dans le même plan Des détecteurs sont inclus dans ces unités, chacun d'eux étant disposé pour recevoir un rayonnement instanta- nément et exclusivement d'une bande linéaire du plan conte- nant la source. Les détecteurs sont associés par paires pour rece- voir simultanément du rayonnement de deux bandes corres- pondantes parallèles du plan incluant la source, espacées le long d'un axe L'appareil comprend aussi des moyens de comparaison pour recevoir des signaux représentatifs des intensités de rayonnement pendant une période de mesure, des étages de comparaison différents recevant des signaux de paires différentes de détecteurs associés, chaque étage de comparaison recevant des signaux exclusivement d'une paire de détecteurs associés Chaque paire associée est disposée pour, dans une période de mesure, recevoir instan- tanément du rayonnement d'un certain nombre de paires de bandes correspondantes parallèles du plan contenant la source et chaque étage de comparaison est disposé pour déterminer, dans la période de mesure, le retard entre toute détection par les deux paires de détecteurs associés dont il reçoit des signaux de rayonnement d'au moins la même partie de la même bande du plan incluant la source. L'appareil comprend encore des moyens pour calculer la vitesse de l'objet à partir des signaux représentatifs de chaque retard déterminé par les différents étages de compa- raison dans la période de mesure, et il est caractérise en ce qu'il comprend seulement deux unités optiques espacées, avec au moins deux détecteurs dans chaque unité, et en ce que, dans chaque unité, les détecteurs sont disposés pour recevoir du rayonnement de bandes du plan incluant la source inclinées l'une par rapport à l'autre, les axes de syme- trie longitudinaux de chacune de deux bandes correspondantes parallèle du plan étant espacées d'une même distance prédé- terminée le long d'un axe parallèle à l'axe joignant les deux unités optiques espacées. L'appareil conforme à l'invention est simple et peu 1, encombrant. La détection du rayonnement à partir de bandes linéaires du plan contenant la source confère une bonne précision à l'appareil en fonctionnement. On fait en sorte que chacune de ces bandes soit aussi étroite que possible dans la direction du mouvement de l'objet, en restant dans une limite compatible avec une énergie de rayonnement détectée suffisante pour obtenir un fonctionnement satisfaisant de l'appareil On fait éga- lement en sorte que chacune des bandes du plan incluant la source soit suffisamment longue pour que l'énergie totale de rayonnement à recevoir par le détecteur correspondant au cours d'une période de mesure soit aussi suffisante pour permettre un fonctionnement satisfaisant de l'appareil. Couramment, mais non essentiellement, chaque détec- teur est disposé pour recevoir le rayonnement instantanément et exclusivement d'une bande rectiligne du plan contenant la source. De même, couramment mais non essentiellement, en ce qui concerne chaque unité optique, les bandes associées du plan contenant la source sont inclinées l'une par rapport à l'autre autour de leurs milieux. Couramment, mais non essentiellement, la vitesse de l'objet dans chacune des périodes successives de mesure est déterminée à partir des signaux représentatifs de chaque retard déterminé dans chaque période de mesure fourni par les différents étages de comparaison. Chaque période de mesure est telle que chaque étage de comparaison déterminé un seul retard, considéré comme le retard moyen pendant la période de mesure. Il n'est pas essentiel que la source et les unités optiques soient espacées d'une distance fixe Il est souhai- table que chaque période de mesure soit courte par rapport à la vitesse de changement d'angle d'inclinaison entre le plan contenant la source et le plan contenant les deux unités optiques Dans ce qui suit, les expressions "le plan contenant la source" et "le plan contenant les deux unités optiques" se réfèrent aux positions moyennes de ces plans pendant chaque période de mesure. -Il existe des plans de lignes de visée associés à l'appareil Dans chaque période de mesure, les plans de lignes de visée s'étendant à partir dechacune des deux bandes du plan contenant la source doivent être parallèles l'un à l'autre et être écartés l'un de l'autre d'une dis- tance prédéterminée le long d'un axe parallèle-à l'axe - joignant les deux unités optiques Chacun de ces plans de lignes de visée s'étendant à partir du plan contenant la source peut contenir le détecteur approprié, chaque paire de détecteurs associés et les deux unités optiques étant écartées de la même distance prédéterminée que les deux bandes parallèles correspondantes du plan contenant la source Cependant, un système optique (et/ou un arrange- ment de fibres optiques) peut être prévu entre les détec- teurs et les plans parallèles de lignes de visée s'étendant à partir des deux bandes correspondantes du plan contenant la source, de sorte que ces plans de lignes de visée ne contiennent pas les détecteurs mais, à la place, contiennent ce qui peut être considéré comme les surfaces effectives de réception du rayonnement des détecteurs, à l'écart des détecteurs, et munies du système optique ou des fibres optiques Par commodité, dans ce qui suit, les références à l'axe joignant les unités optiques, et à la distance prédéterminée entre chaque paire de détecteurs associés et entre les deux unités optiques seront des références à "l'axe" et à "la distance prédéterminée" entre les surfaces effectives de réception du rayonnement des détecteurs contenues dans les plans de lignes de visée s'étendant à partir des bandes du plan contenant la source, là o il conviendra. Quand les deux unités optiques se déplacent avec l'objet, elles sont montées sur cet objet. Quand la source associée doit se déplacer avec l'objet, au moins une partie de l'objet peut comprendre la source. Les moyens de calcul de la vitesse de l'objet peu- vent comprendre un calculateur-numérique d'un type connu. Si les axes de symétrie longitudinaux rectilignes de deux bandes inclinées du plan contenant la source, et associées à une unité optique, ne sont pas tout-à-fait parallèles aux deux axes orthogonaux par rapport auxquels on veut déterminer la vitesse de l'objet, les moyens de calcul de la vitesse de l'objet doivent comprendre un étage de changement d'axes Couramment, mais non essentiel- lement, quand il y a deux bandes rectilignes du plan conte- nant la source, ces bandes sont perpendiculaires entre elles. Quand il y a seulement deux paires associées de détecteurs dans l'appareil, si la direction du déplacement de l'objet est au moins sensiblement parallèle à l'une des- deux bandes inclinées du plan contenant la source, et asso- ciée avec chaque unité optique, il n'est pas possible de déterminer la vitesse de l'objet par rapport à cette bande inclinée du plan. Il peut y avoir trois paires de détecteurs associées dans l'appareil, et l'appareil peut être disposé, par rap- port à chaque unité optique, de telle manière que les bandes associées du plan contenant la source soient inclinées d'angles égaux entre elles La présence de trois paires associées de détecteurs assure que la vitesse de l'objet peut être déterminée par rapport aux deux axes orthogonaux. Les moyens de calcul de la vitesse de l'objet doivent comprendre un étage de changement d'axes quand il est prévu trois paires associées de détecteurs. Dans toute réalisation d'appareil conforme à la présente invention, la source associée peut émettre (et les détecteurs de l'appareil peuvent être sensibles à) toute forme de rayonnement, par exemple le rayonnement infra- rouge. Quand les deux unités optiques sont montées sur l'objet pour se déplacer avec lui, et que la source doit être fixe, l'appareil peut être disposé pour être utilisé avec une source suffisamment étendue dans le plan (ou les plans) dans lequel la source s'étend, de manière que le rayonnement soit reçu par l'appareil sur un grand nombre de périodes de mesure, indépendamment d'éventuelles directions différentes du déplacement de l'objet, que la source émette un rayonnement d'intensité variable sur son étendue, que des intensités variables de rayonnement émis soient détec- tées par l'appareil et que chaque étage de comparaison com- prenne un corrélateur d'un type connu Chaque corrélateur de l'appareil peut être muni d'un calculateur numérique d'un type connu. Un autre but de la présente invention est de réa- liser un appareil du genre décrit plus haut, qui utilisé en combinaison avec un compas d'aéronef, permette de mesurer la vitesse d'un aéronef par rapport au sol rela- tivement à deux axes orthogonaux dans le plan général du terrain au-dessus duquel vole l'aéronef à l'instant consi- déré Les deux unités optiques sont disposées pour être montées sur l'aéronef, et l'appareil est disposé pour recevoir le rayonnement du terrain Les moyens de calcul de la vitesse de l'aéronef de l'appareil selon l'invention peuvent être disposés pour appliquer dessignaux à un cal- culateur de navigation Il s'ensuit que, si l'appareil selon l'invention, combiné avec le compas de l'aéronef, mesure la vitesse de l'aéronef par rapport au sol avec une précision suffisante, le calculateur de navigation associé peut être capable d'en déduire la position de l'aéronef par une estime suffisamment précise. Le terrain comprend une source étendue de rayon- nement par exemple infra-rouge L'intensité du rayonnement infra-rouge émis est variable à travers le terrain et ce rayonnement infra-rouge doit être détecté par les détec- teurs montés sur l'aéronef. Quand l'appareil est monté sur l'objet, tel qu'un aéronef, et est disposé pour détecter le rayonnement d'une source étendue, si la direction du déplacement de l'objet change entre deux périodes de mesure consécutives, les deux axes orthogonaux par rapport auxquels on mesure la vitesse de l'objet peuvent changer en correspondance, et il y a des axes différents pour des périodes de mesure différentes. Avec une telle disposition, les références aux deux axes orthogonaux sont à prendre, dans tout ce qui suit, comme des références à de tels axes dans chaque période de mesure. Couramment, les étages de changement d'axes appartenant aux moyens de calcul de la vitesse de l'objet effectuent la correction appropriée à chaque changement de direction de l'objet entre deux périodes de mesure, en réponse à des signaux issus, par exemple, d'un compas. Dans une variante de réalisation, les deux unités optiques de l'appareil sont prévues fixes, et la source de rayonnement associée est mobile avec l'objet. Dans d'autres formes de réalisation de l'appareil, disposées de manière que la source de rayonnement associée se déplace avec l'objet et o les deux unités optiques doivent se déplacer en correspondance avec le déplacement de l'objet, éventuellement, dans chaque pérode de mesure, les deux unités optiques doivent se déplacer de la même quantité que l'objet, dans une direction parallèle à la direction de déplacement de l'objet, avec un décalage. On va maintenant décrire l'invention à partir d'un exemple en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 montre la disposition de deux unités optiques comprises dans une réalisation d'un appareil conforme à l'invention, appareil pour mesurer la vitesse d'un aéronef par rapport au sol relativement à deux axes orthogonaux, la figure 2 montre la disposition relative de trois détecteurs compris dans chacune des unités optiques de l'appareil de la figure 1, la figure 3 montre la disposition relative des champs de vision de tous les détecteurs d'un appareil, la figure 4 est un schéma-bloc de l'appareil, indiquant les étages de comparaison pour recevoir les sorties des détecteurs et les moyens de calcul de la vitesse de l'aéronef à partir des signaux reçus des étages de comparaison. L'appareil représenté est prévu pour mesurer la vitesse d'un aéronef par rapport au sol et comprend (figurel) deux unités optiques identiques sous les références géné- rales 10 et 10 ', espacées l'une de l'autre d'une distance prédéterminée (d'une façon convenable, un mètre) le long d'un axe, dans un plan 11 indiqué par une ligne tiretée. Chaque unité optique comprend trois détecteurs d'infra- rouge identiques, allongés et rectilignes, chacun d'eux étant d'un type connu Les détecteurs de l'unité 10 sont désignés sous les références générales 12, 13 et 14 sur la figure 2 Les détecteurs 12, 13 et 14 sont définis par des masques (non représentés) Ils sont,également inclinés les uns par rapport aux autres et se coupent en leurs milieux. Les détecteurs 12, 13 et 14 de l'unité optique 10 sont également représentés sur la figure 4 o, pour raison de clarté, ils sont représentés par trois lignes coaxiales. Les détecteurs de l'unité optique 10 ' sont uniquement repré- sentés sur la figure 4, par trois lignes coaxiales 12 ', 13 ' et 14 ', bien que, dans leur unité optique, ils soient dispo- sés de la manière indiquée sur la figure 2, et ils-sont identiques aux détecteurs 12, 13 et 14. Les lignes de visée des détecteurs sont indiquées de façon générale par les traits tiretés 15 de la figure 1. Cependant, les lignes de visée partant de chaque détecteur s'étendent dans un plan normal au détecteur, et l'on montre sur la figure 3 les positions relatives des champs de vision rectilignes identiques 16, 17, 18 et 16 ', 17 ', 18 ' respec- tivement des détecteurs 12, 13, 14 et 121, 13 ', 14 ', dans un plan 19 espacé de l'appareil Les champs de vision repré- sentés, associés aux deux unités optiques 10 et 10 ' sont représentés comme se recouvrant, mais ceci n'est pas essen- tiel En relation avec chaque unité optique, les champs de vision associés, dans tout plan au moins sensiblement paral- lèle au plan 11, sont également inclinés les uns par rapport aux autres, se coupent en leurs milieux et présentent le même rapport largeur/longueur que les détecteurs identiques. Chaque détecteur est disposé pour recevoir du rayonnement instantanément et exclusivement de la bande associée du plan contenant la source et comprenant le champ de vision du détecteur dans ce plan Par commodité, on considérera comme plan contenant la source le plan 19 représenté. Dans chaque unité optique, chaque détecteur possède un détecteur associé de l'autre unité, chaque paire asso- ciée de détecteurs 12, 12 '; 13, 13 ' et 14, 14 ' étant dis- posée pour recevoir du rayonnement infra-rouge simultanément de deux bandes correspondantes, parallèles et espacées du plan 19, respectivement 16, 16 '; 17, 17 ' et 18, 18 ' Les Les axes de symétrie longitudinaux de deux telles bandes correspondantes rectilignes et parallèles du plan 19 sont espacés de la distance prédéterminée de 1 mètre parallèle- ment à l'axe joignant les deux unités optiques En relation avec chaque paire de détecteurs associés, les plans des li- gnes de visée entre le détecteurs et les deux bandes corres- pondantes du plan 19 sont parallèles entre eux et sont espacés l'un de l'autre de la distance prédéterminée de 1 mètre. L'appareil représenté mesure la vitesse d'un aéronef par rapport au sol en recevant du rayonnement infra-rouge issu du terrain que survole l'aéronef à l'instant considéré, les détecteurs 12, 13, 14 et 12 ', 13 ', 14 ' étant disposés pour être sensibles à ce rayonnement, et l'appareil étant monté sur l'aéronef avec les unités optiques espacées sui- vant un axe avant-arrière de l'aéronef, l'unité 10 compre- nant l'unité avant. A chaque instant, le plan général du terrain peut être considéré comme étant le plan 19 de la figure 3 et initialement on considérera que l'aéronef vole parallèle- ment à ce plan. Le terrain comprend une source étendue émettant du rayonnement infra-rouge, l'intensité du rayonnement infra- rouge émis variant à travers le terrain Il s'ensuit qu'à chaque instant l'intensité du rayonnement infra-rouge détec- té par les six détecteurs de l'appareil diffère. Pendant le vol de l'aéronef, à différents instant, les trois paires de détecteurs associés reçoivent chacune simultanément du rayonnement de deux bandes correspondantes différentes du plan 19. Si initialement l'aéronef est considéré comme volant perpendiculairement à la paire de détecteurs associés 14 et 14 ', il y a un retard entre la réception et la détec- tion par le détecteur arrière 14 ' du rayonnement issu par exemple de la bande 18 du plan 19 et la réception et la détection par le détecteur avant 14 du rayonnement issu de la bande 18 En mesurant ce retard, on peut déterminer la vitesse de l'aéronef par rapport au sol perpendiculaire- ment à l'axe de symétrie longitudinal de la bande 18 Ce retard, relatif à une période de mesure de l'appareil, est déterminé de la manière suivante. Comme représenté sur la figure 4, qui est un schéma- bloc de l'appareil complet monté sur l'aéronef, les signaux issus de chaque détecteur sont appliqués séparément à un amplificateur 20 Ensuite, les signaux issus de la paire associée des détecteurs 14 et 14 ' sont appliqués séparément à un étage de comparaison comprenant un corrêlateur d'un type connu, sous la référence générale 24, et muni d'un calculateur numérique d'un type connu Pendant la période de mesure, la paire associée de détecteurs détecte les inten- sités de rayonnement infra-rouge émises par 128 groupes de deux bandes correspondantes du plan 19, à 128 instants d'échantillonnage régulièrement espacées, et les intensités détectées sont stockées sous forme numérique dans les unités optiques par des moyens non représentés Les 128 groupes de deux bandes correspondantes du plan 19 comprennent les bandes représentées 18 et 18 ' et des bandes qui leur sont parallèles Les intensités détectées par le détecteur avant 14 peuvent être considérées comme étant A A 128, et les intensités correspondantes détectées par le détecteur arrière 14 ' peuvent être considérées comme étant B 1 B 128. Si la vitesse de l'aéronef perpendiculairement aux axes de symétrie longitudinaux des deux bandes correspondantes 18 et 18 ' du plan 19 peut être seulement positive, la pre- mière moitié des intensités détectées par le détecteur arrière 14 ' dans la période de mesure peut, de façon commode, être écartée Les signaux représentatifs des valeurs stockées non écartées sont ensuite appliqués au corrélateur 24 qui calcule les produits A 1 B 65, A 2 B 66 ' A 64 B 128 ' et stocke la somme 51 de ces produits Le corrélateur calcule ensuite les produits A 2 B 65, A 3 B 66 A 65 B 128 et stocke la somme 52 de ces produits, et ainsi de suite jusqu'au calcul des produits A 65 B 65 ' 66 866 A 128 B 128 et au stockage de la somme 565 de ces produits Le correlateur détermine ensuite le pic SM des sommes stockées 51 565. Le retard entre la réception et la détection par le détecteur arrière 14 ' du rayonnement de la bande 18 du plan 19 et la réception et la détection par le-détecteur avant 14 du rayonnement de la bande 18 est égal à 65-M inter- valles entre deux instants consécutifs d'échantillonnage. Le rayonnement issu de la bande 18 peut ne pas être reçu par le détecteur avant 14 dans aucun des 65 premiers instants d'échantillonnage Cependant, il y a 64 des 128 bandes du plan-19 dont le rayonnement émis est détecté par les deux paires associées de détecteurs, et dont les inten- sités de rayonnement détectées forment les produits donnant la somme de pointe SM stockée dans le corrélateur. Toutes les intensités de rayonnement détectées par le détecteur avant 14 ne sont pas également détectées par le détecteur arrière 14 ', et inversement Il est en outre possible que toutes les mêmes intensités de rayonnement, émises par les mêmes bandes du plan 19 et détectées à la fois par les détecteurs avant et arrière ne soient pas utilisées pour obtenir la valeur SY en raison des valeurs écartées des intensités détectées du rayonnement. Le corrélateur 24 applique un signal représentatif du retard déterminé à un étage de calcul 25 pour calculer à partir de là la vitesse de l'aéronef perpendiculairement aux bandes 18 et 18 ' du plan 19, l'étage de calcul 25 étant aussi muni d'un calculateur numérique La vitesse est égale à l'inverse de ( 65 M) intervalles entre des instants consécutifs d'échantillonnage et, si ce terme est exprimé en secondes, la vitesse est obtenue en mètres par seconde. Pour déterminer la vitesse de l'aéronef avec le maximum de précision, M = 1, et le retard calculé est égal à la moitié de la période de mesure. Avec 128 instants d'échantillonnage régulièrement espacés dans chaque période de mesure, une précision maximum de corrélation de 1 % peut être obtenue. Si l'aéronef vole perpendiculairement aux axes de symétrie longitudinaux de la paire de détecteurs associés 12, 12 ' et aux deux bandes correspondantes 16 et 16 ' du plan 19, les intensités de rayonnement détectées par les détecteurs 12 et 12 ', dans chacun des 128 instants d'échan- tillonnage de la période de mesure, après avoit été stockées sous forme numérique, sont appliquées à un étage de compa- raison comprenant un corrélateur 22 disposé pour fonctionner de la même manière que le corrélateur 24 décrit plus haut. De nouveau, un signal représentatif du retard déterminé est appliqué à l'étage de calcul commun 25 pour calculer la vitesse de l'aéronef par rapport au sol De même, si l'aéro- nef vole perpendiculairement aux axes longitudinaux de la paire de détecteurs associés 13 et 13 ' et aux deux bandes correspondantes 17 et 17 ' du plan 19, des moyens de compa- raison comprenant un corrélateur 23 sont prévus et disposés pour fonctionner de la même manière que les corrélateurs 22 et 24, et l'étage de calcul commun 25 calcule la vitesse de l'aéronef par rapport au sol Chacun des trois corré- lateurs 22, 23 et 24 est muni d'un calculateur numérique. Puisqu'il y a trois paires associées de détecteurs également inclinées entre elles fonctionnant simultanément dans l'appareil, il y a au moins une composante de la vitesse de l'aéronef qui est perpendiculaire aux axes de symétrie longitudinaux d'au moins deux des paires associées de détec- teurs, quelle que soit la direction du déplacement de l'aéro- nef Il s'ensuit qu'il est possible de déterminer la vitesse de l'aéronef par rapport à deux axes orthogonaux du plan 19, quelle que soit la direction du déplacement de l'aéronef, l'étage commun 25 de calcul de la vitesse de l'aéronef comprenant un étage de changement d'axes et calculant la vitesse de l'aéronef à partir des retards déterminés par au moins deux des trois corrélateurs relativement à la période de mesure. Si l'aéronef peut prendre une vitesse positive ou négative perpendiculairement aux axes de symétrie longi- tudinaux d'une paire quelconque de détecteurs associés, les unités optiques peuvent être disposées pour écarter les intensités de rayonnement détectées par exemple dans le premier et le dernier quart des instants d'échantillon- nage de la période de mesure par le détecteur arrière de la paire en cause de détecteurs associés, à la place de l'arrangement décrit plus haut dans lequel on écartait les intensités de rayonnement détectées dans la première moitié des instants d'échantillonnage par le détecteur arrière Le corrélateur associé calcule les produits A 1 B 33, A 2 B 34 A 64 B 96 et stocke la somme S Il calcule les produits A 2 B 33, A 3 B 34 A 65 B 96 et stocke la somme 52, jusqu'à calculer les produits A 65 B B 34 A 128 B 96 et à stocker la somme 565 Le calculateur détermine encore le pic SM et le retard déterminé par le corrélateur est égal à ( 33 M) intervalles entre des instants d'échantillon- nage consécutifs Puisque M peut valoir jusqu'à 65, ce terme peut être positif ou négatif Concernant le détecteur arrière, on peut écarter une fraction autre que le quart des instants d'échantillonnage au début et à la fin des périodes de mesure, en utilisant des fractions différentes au début et à la fin de la période de mesure. Quand change le sens de la vitesse de l'aéronef suivant une direction perpendiculaire aux axes de symétrie longitudinaux d'une paire de détecteurs associés, le détec- teur initialement avant est alors considéré comme le détec- teur arrière et inversement. Relativement à chaque paire de détecteurs associés, il n'est pas nécessaire que la totalité d'une même bande du plan 19 soit détectée à la fois par le détecteur avant et par le détecteur arrière, mais il suffit qu'une partie seulement d'une même bande du plan 19 soit détectée par les deux détecteurs Il s'ensuit qu'il est avantageux de dis- poser les unités optiques pour provoquer le remplacement de certaines des intensités de rayonnement détectées pendant la période de mesure par des valeurs constantes appropriées, par exemple les intensités détectées dans le premier quart des instants d'échantillonnage par le détecteur avant et les intensités détectées dans le dernier quart des instants d'échantillonnage par le détecteur arrière La disposition adoptéeà cet effet est telle que, dans toutes les condi- tions normales de fonctionnement de l'aéronef, les corré- lations appropriées sont obtenues de façon plus précise que ce ne serait le cas autrement Une fraction autre que le quart des instants d'échantillonnage peut être substi- tuée au début et à la fin de la période de mesure, concer- nant respectivement le détecteur avant et le détecteur arrière Une telle substitution à la fin de la période de mesure pour le détecteur arrière concerne les intensités de rayonnement non écartées comme mentionné plus haut. Il est nécessaire que l'intensité de rayonnement d'au moins une partsignificative d'une même bande du plan 19 soit détectée à la fois par-le détecteur avant et le détecteur arrière. Du fait que l'appareil est agencé pour détecter un rayonnement issu de bandes rectilignes du terrain, l'ap- pareil opère avec précision Il est nécessaire pour chacune de ces bandes d'être aussi étroite que possible dans la direction du mouvement de l'aéronef, compte tenu cependant du fait que le rayonnement détecté doit avoir une énergie suffisante pour permettre à l'appareil de fonctionner de façon satisfaisante Il est également nécessaire que les bandes du plan contenant la source soient chacune assez longues pour que l'énergie totale de rayonnement reçue par le détecteur correspondant pendant une période de mesure soit suffisante pour permettre un fonctionnement satisfaisant de l'appareil. Etant donné que la période de mesure peut être courte, par exemple d'une seconde, et que le terrain comporte une source étendue de rayonnement infra-rouge détecté par les détec- teurs, il est possible de déterminer la vitesse de l'aéro- nef par rapport au sol relativement aux deux axes -rtho- gonaux dans un grand nombre de périodes de mesure succes- sives Les deux axes orthogonaux changent en correspondance avec tout changement de direction de l'aéronef entre deux périodes de mesure consécutives, mais, dans chaque période de mesure, il y a deux axes orthogonaux de référence. Couramment, l'étage de changement d'axes de l'étage de cal- cul de la vitesse de l'aéronef effectue la correction appro- priée pour tout changement de direction de l'aéronef entre des périodes de mesure consécutives, en réponse à des signaux issus du compas de l'aéronef. Chaque période de mesure est'telle que chaque cor- rélateur peut déterminer un unique retard, considéré comme le retard moyen pendant l'ensemble de la période de mesure. Il n'est pas nécessaire de connaître l'altitude de l'aéronef pour calculer sa vitesse par rapport au sol. En outre, il n'est pas nécessaire que l'altitude de l'aéro- nef soit constante pendant que l'on détermine sa vitesse *par rapport au sol. L'angle d'inclinaison entre le plan comprenant la source, c'est-à-dire le plan du terrain, et le plan contenant les unités optiques, c'est-à-dire le plan-conte- nant l'axe avant-arrière de l'aéronef, peut varier entre deux périodes de mesure consécutives Des variations topo- graphiques du terrain sont sans importance Le roulis de l'aéronef n'affecte pas la détermination de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol jusqu'à + 70 O d'angle de rou- lis L'angle de tangage de l'aéronef n'affecte pas la déter- mination de sa vitesse par rapport au sol, et les erreurs ainsi introduites dans les déterminations successives de la vitesse au sol ne se compenseront pas en moyenne sur l'en- semble d'un trajet Par conséquent, il peut être souhai- table de corriger de telles erreurs introduites dans la détermination de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol en raison de l'inclinaison de tangage de cet aéronef. Chaque période de mesure est courte vis-à-vis de la vitesse de variation de l'angle d'inclinaison entre les plans évoqués dans le paragraphe précédent On conviendra que les expressions "le plan contenant la source" et "le plan contenant les deux unités optiques" peuvent se référer -aux positions moyennes de ces plans dans chaque période de mesure. Il est souhaitable que la période de mesure soit assez courte pour que chaque retard déterminé approche au moins sa valeur maximum possible, le retard approchant la valeur de la première partie du terme à partir duquel on calcule la vitesse de l'aéronef par rapport au sol Par exemple, si ce terme est ( 33 M), le retard maximum est de 33 intervalles entre des instants d'échantillonnage consécutifs Il convient donc de faire en sorte que, lorsque la vitesse de l'aéronef varie, la durée des périodes de mesure change de manière à satisfaire ce critère Ainsi l'appareil doit suivre toute variation dans la vitesse de l'aéronef par rapport au sol. Relativement à chaque détermination de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol, il peut y avoir des périodes de mesure de durées différentes pour les différentes paires associées de détecteurs, en relation avec l'angle d'in- clinaison des axes de symétrie longitudinaux des détec- teurs avec l'axe avant-arrière de l'aéronef, bien que géné- ralement les rapport entre ces différentes périodes de mesure demeurent constants - Si la vitesse de l'aéronef par rapport au sol perpendiculairement à l'axe longitudinal d'une quelconque paire associée de détecteurs et au moins voisine de zéro, ou si le suivi est perdu, il faut utiliser de longues périodes de mesure pour obtenir une détermination grossière 1 7 de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol, jusqu'à établir un suivi précis En outre, la fraction des inten- sités de rayonnement détectées par le détecteur arrière écartées au début et à la fin de chaque période de mesure peut varier; et/ou la fraction des intensités de rayon- nement détectées par le détecteur avant au début de chaque période de mesure, et la fraction des intensités de rayon- nement détectées par le détecteur arrière à la fin de chaque période de mesure, qui ne sont pas écartées, et auxquelles on substitue des valeurs constantes, peuvent varier. On peut considérer en général que chaque corréla- teur opère sur des images linéaires de rayonnement infra- rouge émis par le terrain dans chaque période de mesure, chaque ligne s'étendant perpendiculairement aux axes de symétrie longitudinaux des paires associées de détecteurs appropriées, cette ligne ayant une largeur égale à la lon- gueur des détecteurs, et deux lignes étant mises en cause, une pour chaque détecteur de la paire associée L'image linéaire peut être considérée comme représentée par des formes d'onde numérisées, et le corrélateur exige que les composantes continue et basse-fréquence des deux formes d'onde soient écartées ou filtrées, de manière que les formes d'onde soient remises en forme, sous forme bipolaire. Ainsi, les produits formés par le corrélateur sont bipo- laires Des formes d'onde d'images linéaires non corrélées font que les sommes des produits calculés par-le corré- lateur tendent vers zéro Quand elles sont pleinement corré- lées, les formes d'ondes d'image linéaire font que les sommes correspondantes SM des produits sont positives et présentent une valeur maximum Une telle corrélation est obtenue en introduisant le retard convenable avant que les signaux issus du détecteur avant ne soient traités en combi- naison avec les signaux issus du détecteur arrière pour former les produits demandés dans le corrélateur Un fil- trage optimal, pour remettre en forme les formes d'onde d'image linéaire, peut être d'une mise en oeuvre plus com- plexe qu'envisagé plus haut, pour donner le meilleur rapport signal/bruit et permettre une détermination très précise de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol. La précision de chaque mesure de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol dépend également de la préci- sion avec laquelle les deux plans de lignes de visée s'éten- dant à partir du plan (ou des plans)comprenant le terrain sont prévus parallèles l'un à l'autre; elle dépend encore de la précision avec laquelle on connait la distance pré- déterminée entre ces deux plans de lignes de visée; elle dépend de la précision avec laquelle chaque retard est déterminé par les différents corrélateurs dans chaque pé- riode de mesure; elle dépend enfin de la meilleure brièveté qu'on peut convenablement donner à chaque période de mesure, en rapport avec chaque retard déterminé obtenu de l'appa- reil avec autant de précision que possible, dans les condi- tions de vol instantanées de l'aéronef. La sensibilité de l'appareil décroît quand l'alti- tude de l'aéronef cro t, car il y a augmentation du recou- vrement des champs de vision des détecteurs avant et arrière. Il s'ensuit que, comme seule l'information non instantané- ment commune aux deux détecteurs est utilisable pour déter- miner la vitesse de l'aéronef par rapport au sol, il y a de moins en moins d'énergie de rayonnement reçue par les détec- teurs et utilisable pour la mesure de vitesse. En outre, tout écart de parallélisme précis entre les plans des lignes de visée de chaque paire associée de détecteurs amène une diminution de la précision de l'ap- pareil quand l'altitude de l'aéronef s'élève. Les signaux issus de l'étage 25 de calcul de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol, et représentatifs de cette vitesse par rapport aux deux axes orthogonaux peuvent être appliqués à un calculateur de navigation d'un type connu L'appareil selon l'invention, en combinaison 1 9 avec le compas de l'aéronef, doit mesurer la vitesse de l'aéronef avec une précision suffisante pour permettre au calculateur de navigation associé d'en déduire la position de l'aéronef par une estime suffisamment précise. L'appareil selon l'invention est simple et peu encombrant, notamment parce que les détecteurs qui le cons- tituent n'occupent qu'une zone restreinte, et, fondamen- talement, parce qu'il n'est prévu qu'un axe unique dans l'appareil entre les deux unités optiques. En outre, l'appareil présente un fonctionnement fondamentalement précis, même sur une longue période. Un avantage supplémentaire de l'appareil pour mesurer la vitesse de l'aéronef par rapport au sol tel que. décrit est qu'on ne lui demande pas d'émettre des ondes électro-magnétiques. Les champs de vision étroits des détecteurs, au lieu d'être définis par des masques, peuvent être définis par la forme de chaque détecteur, ou peuvent être définis par l'emploi de faisceaux de fibres optiques, le rayon- nement reçu par les extrémités des fibres adjacentes étant transmis par les fibres pour venir frapper les détecteurs. Les détecteurs peuvent être sensibles à la récep- tion de toute forme (ou combinaison de formes) d'ondes électromagnétiques au lieu du rayonnement infra-rouge (ou en combinaison avec), par exemple de la lumière visible et/ou de micro-ondes. Chaque unité optique peut comprendre seulement deux détecteurs linéaires, éventuellement perpendiculai- res entre eux Cependant, un tel arrangement est inca- pable de calculer la vitesse de l'aéronef par rapport à deux axes orthogonaux quand la direction de l'aéronef est au moins sensiblement parallèle à l'axe de symétrie longi- tudinal de l'une des paires associées de détecteurs, car, dans de telles conditions, cette paire associée de détec- teurs produit des signaux qui ne sont pas corrélables. Ainsi, l'emploi de trois paires associées de détecteurs dans l'appareil est avantageux. Chaque unité optique peut comprendre un (ou des) amplificateur(s) d'image pour augmenter la précision de l'appareil quand on l'utilise avec un rayonnement de basse intensité. On peut prévoir dans l'appareil une troisième unité optique, à plus faible distance d'une première unité que la seconde n'est de la première, et située sur l'axe joignant les deux premières unités La troisième unité optique est identique à l'une ou l'autre des deux autres et disposée pour pouvoir remplacer la seconde unité précitée, l'appareil fonctionnant de la manière désirée en utili- sant la première et la troisième unités optiques Ainsi is l'appareil présente une distance prédéterminée entre les deux unités plus petite que quand il utilisait les deux premières unités Quand l'aéronef vole à basse altitude, la combinaison de la troisième et de la première unités est agencée pour assurer que les champs de vision des détec- teurs avant et arrière se recouvrent pendant une période de mesure si cette condition ne peut être assurée par l'emploi de la première et de la seconde unité Un tel remplacement est également avantageux quand l'appareil vole à faible vitesse, car les périodes de mesure utilisables sont plus courtes quand on emploie la troisième et la pre- mière unité. Au lieu de prévoir une troisième unité optique, on peut faire varier convenablement les champs de vision des détecteurs pendant le fonctionnement de l'appareil par exemple en faisant varier les longueurs des fentes de masque des détecteurs, ou en faisant varier l'inclinaison des fentes suivant leur propre longueur. Il n'est pas essentiel que les plans de lignes de visée s'étendant à partir du plan contenant la source contiennent aussi les détecteurs Un système optique et/ou un arrangement de fibres optiques peuvent être prévus entre les détecteurs et les plans parallèles de lignes de visée s'étendant à partir des deux bandes correspondantes du plan contenant la source, de manière que ces plans de lignes de visée ne contiennent pas les détecteurs mais contiennent à la place ce qui peut être considéré comme les surfaces effectives de réception de rayonnement des détecteurs, espacées des détecteurs et munies du système optique ou des fibres optiques Par commodité, dans ce qui suit, les réfé- rences à l'axe joignant les deux unités optiques, et à la distance prédéterminée entre paire de détecteurs associés, et entre les unités optiques seront des références à l'axe et à la distance prédéterminée entre les surfaces effec- tives de réception de rayonnement des détecteurs contenues dans le plan de lignes de visée s'étendant à partir des bandes du plan contenant la source, partout o il conviendra. En outre, on conviendra dans la présente descrip- tion de considérer que les axes de symétrie longitudinaux de chaque paire de bandes correspondantes du plan contenant la source sont espacés de la distance prédéterminée le long d'un axe parallèle à l'axe joignant les deux unités optiques. On peut prévoir une unité optique supplémentaire, comportant un seul détecteur, mais semblable par ailleurs à la fois à la première et à la seconde unités optiques. Cependant, la disposition de l'unité optique supplémentaire est telle que le plan des lignes de visée de son détecteur est incliné d'un angle fixe sur le plan des lignes de visée d'un détecteur associé de la première ou de la seconde unité optique autour d'un axe horizontal L'unité optique supplémentaire est disposée pour pouvoir fonctionner soit avec la première soit avec la seconde unité optique En variante, il est prévu une telle unité optique supplémen- taire sous la forme d'un détecteur supplémentaire dans l'une des deux premières unités optiques, la partie d'un système optique prévu entre les détecteurs de cette unité optique et la source étant telle que le plan des lignes de visées reçues par le détecteur supplémentaire soit incliné sur le plan des lignes de visée du détecteur associé de l'autre unité optique Ainsi, le détecteur supplémentaire peut être considéré comme une unité optique supplémentaire Quand l'unité optique supplémentaire fonctionne avec la première ou la second unité optique, l'appareil fonctionne de la même manière que lorsque les plans des lignes de visée de détecteurs associés sont parallèles l'un à l'autre mais la disposition est telle que l'on détermine la vitesse angulaire de l'aéronef par rapport au sol Des signaux repré- sentatifs de cette vitesse angulaire peuvent être utilisés, par exemple, dans un but de reconnaissance photographique, ou peuvent être traités dans l'appareil, en combinaison avec des signaux représentatifs de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol, ou de l'altitude, pour obtenir des déter- minations de l'altitude de l'aéronef au-dessus du sol, ou sa vitesse par rapport au sol respectivement Dans toute disposition de ce genre, pour la détermination de l'alti- tude de l'aéronef, la vitesse de l'aéronef par rapport au sol peut être mesurée par l'appareil selon l'invention, en plus de la mesure de la vitesse angulaire de l'aéronef par rapport au sol. L'objet dont on veut déterminer la vitesse peut ne pas être un aéronef, mais tout objet en mouvement, par exemple un véhicule terrestre dont on veut déterminer la vitesse par rapport à deux axes orthogonaux d'un plan, par la réception par l'appareil d'un rayonnement issu d'une source associée dans le plan, les deux unités optiques de l'appareil étant dans un plan différent Avec une telle disposition, l'appareil fonctionne au moins sensiblement de la manière décrite plus haut Soit la source, soit les deux unités optiques au moins de l'appareil doivent se mouvoir avec l'objet dans le même plan Quand les deux uni- tés optiques se meuvent avec l'objet, elles sont montées sur l'objet Quand la source associée doit se mouvoir avec l'objet, au moins une partie de l'objet peut comprendre la source, et la vitesse de l'objet est déterminée par rapport à deux axes orthogonaux situés dans le plan du mouvement de l'objet Il faut qu'il y ait des plans de lignes de visée, s'étendant à partir de chaque paire de bandes du plan contenant la source, lesquels plans de lignes de visée sont parallèles l'un à l'autre et sont espacés de la distance prédéterminée le long d'un axe paral- lèle à l'axe joignant les deux unités optiques. Quand-la source est étendue, il est nécessaire que l'intensité de rayonnement soit variable sur l'étendue de la source. En variante, la source peut ne pas être étendue, et des corrélateurs ne pas être prévus mais remplacés par tout autre forme convenable d'étages de comparaison Il peut y avoir une seule période de mesure, dans laquelle le rayon- nement est reçu seulement transitoirement à la fois par chaque paire associée de détecteurs concernée Il s'ensuit que, dans une période de mesure, les détecteurs sont dis- posés pour recevoir du rayonnement issu de bandes du plan qui contient la source, lesquelles bandes ne contiennent pas la source, de sorte que les détecteurs ne reçoivent pas de rayonnement de telles bandes du plan Il ne peut pas y avoir de périodes de mesure successives dans chacune desquelles on peut déterminer la vitesse dé l'objet. Les bandes linéaires du plan contenant la source, et dont chaque détecteur est disposé pour recevoir le rayon- nement, peuvent ne pas être rectilignes, bien que chaque bande du plan puisse être considérée comme ayant un axe de symétrie longitudinal. Les bandes linéaires du plan contenant la source et d'o chaque détecteur d'une unité optiquè est disposé pour recevoir simultanément du rayonnement, peuvent ne pas être inclinées à angles égaux les unes sur les autres, et/ou peuvent ne pas se couper en leurs milieux. Quand il y a seulement deux paires associées de détecteurs dans les deux unités optiques, relativement aux deux unités optiques, les bandes linéaires associées du plan contenant la source pouvant être perpendiculaires, les axes de symétrie longitudinaux de deux telles bandes peuvent coïncider avec les deux axes orthogonaux par rapport aux- quels on mesure la vitesse de l'objet, dans toute période de mesure, les moyens de calcul de la vitesse de l'objet ne demandant pas, sous ce rapport, d'étage de changement d'axes. Quand la source associée doit se mouvoir avec l'objet, que l'objet et la source associée soient étendues ou non, et indépendamment du fait que la source comprenne au moins une partie de l'objet, l'appareil déterminant la vitesse de l'objet peut aussi bien être fixe ou les deux unités optiques se mouvoir d'une manière correspondant au déplacement de l'objet Dans ce dernier type de disposition, couramment, dans chaque période de mesure, les deux unités optiques se déplacent de la même quantité que l'objet, dans une direction parallèle à la direction de déplacement de l'objet, et à une certaine distance Il s'ensuit que l'appareil doit gouverner le déplacement de l'objet et que des moyens de contre-réaction sont prévus dans l'appareil pour commander des moyens moteurs pour faire en sorte que l'appareil se déplace de la façon appropriée La vitesse de l'objet est déterminée en mesurant le signal de sortie des moyens moteurs quand l'appareil suit l'objet de près, la relation entre les différentes valeurs du signal des moyens moteurs et les vitesses correspondantes des unités optiques étant prédéteminée. Quand il est demandé que l'appareil se meuve avec l'objet, ou d'une manière en correspondance avec le mouve- ment de l'objet, il n'est pas essentiel que tous les compo- sants constituant l'appareil se déplacent ensemble Par exemple, l'étage de calcul de la vitesse de l'objet et aussi éventuellement les étages de comparaison peuvent être à distance et disposés pour ne se déplacer en aucun cas avec les deux unités optiques, une liaison convenable étant établie entre les parties mobiles et fixes de l'appareil. Les différents étages de comparaison et aussi éven- tuellement l'étage de calcul de la vitesse de l'objet peuvent ne pas comprendre de calculateur numérique mais peuvent comprendre tout dispositif convenable. REVENDICATIONS 1 Appareil de mesure de la vitesse d'un objet par rapport à deux axes orthogonaux d'un plan, par réception par l'appareil d'un rayonnement d'une source située dans le plan, cet appareil comprenant des unités optiques ( 10, ') dans un plan différent, la source ou au moins les unités optiques de l'appareil se déplaçant avec l'objet dans le même plan, des détecteurs ( 12, 13, 14, 12 ', 13 ', 14 ') étant inclus dans les unités ( 10, 10 '), chaque détec- teur étant disposé pour recevoir un rayonnement instan- tanément et exclusivement d'une bande linéaire ( 16, 17, 18, 16 ', 17 ', 18 ') du plan ( 19) contenant la source, les détecteurs étant associés par paires, chaque paire associée de détecteurs étant disposée pour recevoir du rayonnement -15 simultanément de deux bandes correspondantes parallèles du plan contenant la source espacées l'une de l'autre le long d'un axe, l'appareil comprenant également des étages de comparaison ( 22, 23, 24) pour recevoir des signaux repré- sentatifs des intensités de rayonnement détectées pendant une période de mesure, des étages de comparaison différents étant prévus pour recevoir les signaux de paires différents de détecteurs associés, chacun de ces étages étant prévu pour recevoir des signaux exclusivement d'une seule paire de détecteurs associés, chaque paire de détecteurs associés étant agencée pour recevoir, dans la période de mesure, du rayonnement instantanément d'un certain nombre de paires de bandes parallèles correspondantes du plan contenant la source, et chaque étage de comparaison étant agencé pour déterminer, dans la période de mesure, le retard entre toute détection par les deux paires de détecteurs associés dont il reçoit des signaux de rayonnement issus d'au moins la même partie de la même bande du plan contenant la source, et l'appareil comprenant un étage de calcul ( 25) de la vitesse de l'objet à partir des signaux représentatifs de chaque retard déterminé par les différents étages de comparaison ( 22, 23, 24) dans la période de mesure, carac- térisé en ce qu'il comprend seulement deux unités optiques ( 10, 10 ') espacées, avec au moins deux détecteurs dans chaque unité, et en ce que dans chaque unité les différents détecteurs sont disposés pour recevoir du rayonnement de bandes ( 16, 17, 18, 16 ', 17 ', 18 ') du plan ( 19) contenant la source inclinées les unes par rapport aux autres, les axes de symétrie longitudinaux de chaque paire de bandes parallèles correspondantes du plan étant espacées de la même distance prédéterminée le long d'un axe parallèle à l'axe ( 11) joignant les deux unités optiques ( 10, 10 ') espacées. 2 Appareil conforme à la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comprend un calculateur numérique pour i 5 calculer la vitesse de l'objet à partir des signaux reçus des étages de comparaison ( 22, 23, 24). 3 Appareil conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend trois paires associées de détecteurs. 4 Appareil conforme à la revendication 3, carac- térisé en ce que, en rapport avec chaque unité optique, les bandes associées du plan contenant la source sont inclinées d'angles égaux les unes sur les autres. Appareil conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les détecteurs sont sensibles au rayonnement infra-rouge, la source associée étant prévue pour émettre un tel rayonnement. 6 Appareil conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, quand les deux unités optiques ( 10, 10 ') sont montées sur l'objet pour se mouvoir avec lui, et que la source associée est fixe, l'appareil étant agencé pour être utilisé avec une source suffisamment étendue, le rayonnement est reçu par l'appareil suivant un grand nombre de périodes de mesures, la source émet du rayonnement à différentes intensités détectées par l'appareil, et chaque étage de comparaison ( 22, 23, 24) comprend un corrélateur. 7 Appareil conforme à la revendication 6, carac- térisé en ce qu'il comprend un calculateur numérique asso- cié à chaque corrélateur. 8 Appareil conforme à l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les deux unités optiques ( 10, ') sont agencées pour être montées sur un aéronef compre- nant l'objet dont on veut mesurer la vitesse, et en ce que l'appareil est agencé pour recevoir du rayonnement du terrain que l'aéronef survole à l'instant considéré. 9 Appareil conforme à la revendication 8, carac- térisé en ce que l'étage de calcul ( 25) de la vitesse de l'aéronef est agencé pour fournir des signaux à un calcu- lateur de navigation associé. Appareil conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux unités optiques ( 10, ') sont prévues fixes, la source de rayonnement associée étant mobile avec l'objet. 11 Appareil conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la source de rayonnement asso- ciée est prévue mobile avec l'objet, les deux unités opti- ques ( 10, 10 ') étant prévues pour se mouvoir d'une manière en correspondance avec le mouvement de l'objet.