FR 2895099 A1 20070622 FR 0513205 A 20051219 1 Le domaine technique de 1'invention est celui des procedes et dispositifs de navigation et/ou guidage et/ou pilotage d'un. projectile vers une cible. Les projectiles connus sont guides vers leur cible par un dispositif de guidage qui elabore les ordres de correction en acceleration a appliquer au projectile pour diriger celui ci vers la cible. Ces ordres de correction sont utilises ensuite par un dispositif de pilotage qui elabore les commandes a appliquer a des organes de pilotage afin d'assurer la correction souhaitee. Pour que le guidage et le pilotage puissent etre assures correctement it est necessaire de connaitre le positionnement et 1'attitude du projectile clans un repere terrestre. Le plus souvent le positionnement du projectile est connu grace a un dispositif de positionnement par satellite (plus connu sous 1'acronyme anglo saxon "GPS" signifiant Global Positioning System>>). Un tel dispositif permet au projectile de se localiser sur trajectoire. Par ailleurs le projectile regoit avant tir une programmation qui lui donne les coordonnees de sa cible. I1 determine alors lui-meme sa position reelle en vol, et elabore, a 1'aide des informations fournies par une unite de mesure inertielle embarquee et au moyen d'algorithmes appropries, les ordres de commande destines aux gouvernes. Cette unite de mesure inertielle, comprend des accelerometres et des gyrometres (ou gyroscopes), qui fournissent (dans un repere lie au projectile) les composantes du vecteur instantane de rotation et de 1'acceleration non gravitationnelle a laquelle est soumis le projectile. Cette unite de mesure inertielle est mise en oeuvre pour connaitre 1'orientation du projectile et notamment determiner 2 les angles d'Euler permettant de passer d'un repere lie au projectile au repere fixe terrestre. Elie permet egalement d'assurer le pilotage du projectile et de concourir a son guidage en fusionnant les donnees de 5 cette unite avec celles fournies par le GPS. Si une telle solution est Bien adaptee aux projectiles de type missiles, elle est inutilisable pour les projectiles tires canon en raison du manque de robustesse des gyrometres ou du cout trop eleve de ces composants de mesure 10 C'est le but de 1'invention que de proposer un procede de navigation et/ou de guidage et/ou de pilotage d'un projectile vers une cible ou un objectif et permettant de pallier de tels inconven.ients. Ainsi 1'invention a pour objet un procede permettant 15 d'assurer la navigation et/ou le guidage et/ou le pilotage d'un projectile vers un objectif, procede dans lequel on utilise un calcul de tout ou partie des angles d'Euler du projectile pour permettre la determination de 1'attitude et/ou la localisation du projectile dans un repere terrestre, 20 procede caracterise en ce que : on introduit avant tir clans une memoire ou registre d'un calculateur du projectile au moins une valeur des trois composantes d'un champ magnetique de reference clans un repere terrestre fixe, direct et orthonorme, repere centre sur la 25 position de tir et ayant un axe horizontal et un axe vertical, 1'orientation du repere par rapport a la direction de 1'objectif etant connue et fixee ou programmee, on fixe par construction ou on programme avant tir dans une autre memoire ou registre du calculateur, au moins une 30 valeur dangle d'azimut, on realise sur trajectoire au moins une mesure des trois composantes du champ magnetique clans un repere orthonorme lie au projectile, 3 on calcule sur trajectoire 1'angle de roulis et/ou 1'angle d'assiette a partir des valeurs de champ magnetique mesurees, du ou des valeurs du champ de reference et de la valeur d'angle d'azimut memorisee pour la partie de trajectoire consideree. Avantageusement le repere terrestre fixe sera choisi centre sur la position de tir et ayant un axe horizontal oriente en direction de 1'objectif. La valeur du champ magnetique de reference pourra etre mesuree avant tir au niveau de la position de tir et introduite en memoire, le calcul du ou des angles etant ensuite realise a partir de cette mesure. On pourra calculer 1'angle d'assiette 0 a partir d'au moins une mesure de la composante HPx du champ magnetique 15 suivant 1'axe XP du projectile par la formule suivante : HPx - b cos0 - c sinO = 0, formule clans laquelle b et c sont des coefficients qui sont fonctions des composantes HMBOX, HMBOY et HMBOZ du champ magnetique de reference clans le repere terrestre fixe telles que 20 programmees avant tir et yfn etant une valeur de 1'angle d'azimut connue sur la partie de trajectoire consideree. On pourra ensuite calculer Tangle de roulis cp a partir du calcul de Tangle d'assiette et en utilisant au moins une mesure des composantes HPY et HPZ du champ magnetique suivant 25 les axe Yp et Zp du projectile par la formule suivante : tan (y) HP = Y. HPv.d+HPZ. Thze formule dans laquelle - d et e etant des coefficients fonctions des composantes HMBOX, HMBOY et HMBOZ du champ magnetique de reference dans le repere terrestre fixe telles que programmees avant tir et des 30 coefficients dune matrice M(0,y) de passage partiel du repere terrestre fixe au repere lie au projectile et ne faisant intervenir que les angles d'azimut et d'assiette. 4 Apres calcul de 1'angle de roulis y on procedera avantageusement a une linearisation de sa valeur. Suivant un mode de realisation, pour une phase de vol balistique, Tangle d'azimut Wn = W1 sera fixe en memoire ou 5 programme avant tir et correspondra a 1'angle d'azimut donne au projectile lors du tir. Suivant un autre mode de realisation, pour une phase de vol pilote, 1'angle d'azimut Wn adopte pour la partie de trajectoire consideree sera une valeur qui sera memorisee 10 avant tir et incorporee dans une table de tir qui sera lue en relation avec une horloge decomptee a partir de 1'instant de tir. Suivant un autre mode de realisation, pour une phase de vol pilote, 1'angle d'azimut Wn adopte pour la partie de 15 trajectoire consideree sera une valeur qui sera calculee sur trajectoire a partir des coefficients aerodynamique du projectile, d'au moins une mesure de 1'acceleration et d'au moins une valeur fixee en memoire ou programmee d'un angle d'azimut. 20 On pourra par ailleurs evaluer les composantes du vecteur instantane de rotation du projectile dans un repere lie au projectile a partir des valeurs des angles d'Euler calculees ainsi que de leurs derivees en fonction du temps. Avantageusement, afin de corriger les mesures de champ 25 magnetique dune partie des perturbations apportees par 1'environnement des capteurs, on pourra proceder a au moins une correction pendant une phase ayant un angle d'azimut stable, correction comprenant une mesure d'un ecart entre le champ magnetique theorique et le champ magnetique mesuree. 30 Pour realiser la correction on pourra utiliser au moins une valeur programmee ou memorisee de 1'angle d'azimut et au moins une valeur programmee ou memorisee de 1'angle d'assiette. L'invention a egalement pour objet un dispositif permettant d'assurer la navigation et/ou le guidage et/ou le pilotage d'un projectile, dispositif comportant au moins un capteur magnetique assurant la mesure des trois composantes 5 du champ magnetique dans un repere orthonorme lie au projectile, dispositif mettant en oeuvre le procede selon 1'invention et caracterise en ce qu'il comprend au moins un calculateur incorporant un algorithme de calcul des angles d'Euler, calculateur associe a des moyens memoires couples a des moyens fournissant avant tir des donnees de programmation desdites memoires, les moyens memoires etant destines a stocker au moins une valeur des trois composantes d'un champ magnetique de reference clans un repere terrestre fixe, ces donnees de programmation etant utilisees par le calculateur avec les mesures du champ magnetique sur trajectoire pour determiner, pour au moins une partie de trajectoire ayant un angle d'azimut sensiblement constant, tout ou partie des angles d'Euler et permettre d'assurer ainsi la navigation et/ou le guidage et/ou le pilotage du projectile. Le projectile pourra egalement comporter des moyens inertiels. Le calculateur pourra incorporer des moyens permettant de corriger les mesures de champ magnetique dune partie des perturbations apportees par 1'environnement des capteurs. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de realisation, description faite en reference aux dessins annexes et dans lesquels : - la figure 1 est un schema montrant un projectile 30 mettant en muvre un dispositif de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon 1'invention, - la figure 2 montre un exemple de vol de projectile vers un objectif et les principales donnees miser en oeuvre dans les differents calculs, 6 - la figure 3 montre les trois rotations successives choisies et qui permettent de passer d'un repere fixe a un repere mobile, - la figure 4 est un schema d'architecture fonctionnelle 5 du dispositif selon 1'invention, - les figures 5a et 5b montrent comment se situent les angles de derapage et d'incidence, - la figure 6 montre la linearisation de 1'angle de roulis. 10 La figure 1 montre de fagon schematique un mode de realisation d'un projectile 1 mettant en oeuvre un dispositif de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon 1'invention. Le projectile 1 est equips a sa partie arriere d'un empennage de stabilisation deployable 2 et a sa partie avant 15 de quatre gouvernes canards 3, egalement deployables. Un moyen de pilotage ou servomecanisme 4 assure 1'entrainement en rotation des differents canards 3 pour realiser le pilotage du projectile. Ce moyen n'est pas represents en details et it pourra comporter deux ou quatre 20 motoreducteurs (un par canard ou bien un par plan de pilotage). Ce projectile est par exemple un projectile tire par un canon en direction d'un objectif. Lorsque le projectile se trouve a 1'interieur du tube 25 dune arme (non representee) les ailettes de 1'empennage et les canards sont replies le long du corps du projectile 1 ou bien se logent clans le corps du projectile. Its se dsploient a la sortie du tube pour assurer leurs fonctions de stabilisation ou de pilotage. 30 Les mecanismes de deploiement d'empennage ou de gouvernes ainsi que les moyens d'entralnement des gouvernes canards sont bien connus de 1' Homme du Metier et ne font pas partie de la presente invention. On pourra se reporter aux brevets FR2846080 et FR2860577 qui decrivent de tels mecanismes. 7 Le pivotement des canards est commando par un calculateur embarque 5. Le projectile 1 renferme egalement une tote militaire 6, par exemple une charge formee, une charge explosive ou bien 5 une ou plusieurs sous munitions dispersables. Selon une caracteristique essentielle de 1'invention, le projectile 1 incorpore un senseur magnetique triaxial 7 (un senseur unique ou bien trois sondes magnetiques ou magnetoresistances reparties suivant trois directions differentes 10 d'un triedre de mesure, par exemple trois sondes orthogonales entre elles et dirigees chacune de preference suivant un des axes du repere lie au projectile GXp, GYp ou GZp). Ce senseur permet de mesurer les composantes du champ magnetique terrestre H Bans un repere lie au projectile 1. 15 Le senseur magnetique 7 est relie au calculateur 5 qui assure le traitement des mesures et leur exploitation ulterieure. Le projectile 1 comporte egalement une interface 8 de programmation du calculateur. Cette interface est destinee a 20 cooperer avec un moyen de programmation (non represents) solidaire de 1'arme. She est reliee au calculateur 5. On pourra par exemple prevoir un moyen de programmation inductif (tel que decrit par un des brevets FR2703412 ou DE3843476). Dans ce cas 1'interface 8 sera constituse par une 25 boucle inductive disposee au voisinage de la paroi externe du corps de projectile. On pourrait d'une fagon plus simple prevoir des zones de contacts electriques cooper-ant avec he programmateur de 1'arme. 30 Le projectile 1 renferme enfin des moyens inertiels. Ces moyens inertiels 9 comprennent trois accelerometres 10a,10b,10c orientes respectivement suivant les axes de roulis (GXp), de lacet (GYp) et de tangage (GZp) du projectile 1. 8 Les moyens inertiels 9 sont destines d'une fagon classique a permettre notamment la mise en oeuvre des lois de pilotage. Les moyens inertiels 9 sont relies au calculateur 5 qui assure le traitement des mesures effectuees et leur exploitation ulterieure pour la navigation, le guidage et/ou le pilotage du projectile. Bien entendu la figure 1 n'est qu'un schema explicatif qui ne prsjuc[e pas des localisations et dimensions relatives des differents elements. Concretement une seule fusee de projectile pourra incorporer le calculateur 5, les senseurs magnetiques 7 et les accelerometres 9. Le projectile pourra egalement comprendre un detecteur de cible 11 afin de permettre une poursuite de cette derniere lorsque le projectile se trouve en phase terminale de sa trajectoire. La figure 2 montre un exemple de trajectoire 12 que suit un projectile 1 selon 1'invention entre sa plate-forme de tir 13 et une cible ou objectif B. On a represents sur cette figure un repere centre en 0 (point ou est situee la plate-forme ou position theorique de tir 13) et d'axes OXMBO, OYMBO et OYMBO. Ce repere est le repere terrestre fixe de reference qui est choisi dans ce mode particulier de realisation pour mettre en oeuvre 1'invention. C'est un repere direct et orthonorme qui a un axe horizontal OYMBO orients en direction de 1'objectif B et un axe vertical OYMBO (1' axe OYMBO se deduit des deux autres pour que le repere soit orthonorme et direct). C'est par rapport a ce repere de reference que seront 30 evalues les angles d'Euler que forment les axes du repere lie au projectile GXpYpZp. La figure 3 montre a titre de rappel les trois rotations successives qui permettent de passer d'un repere fixe GXMB O YMB O Z MB O (repere OXMBOYMBOZMBO centre en G apres une 9 translation de vecteur 0G) au repere mobile GXpYpZp lie au projectile. Une premiere rotation du repere XMBOYMBOZMBO est effectuee autour de 1'axe ZMBO, cette rotation definit 1'angle yr (ou angle d'azimut). Le repere orthonorme direct obtenu a pour axes X1, Y1 (perpendiculaire a X1 et Z1) et Z1=ZMBO On fait ensuite pivoter le repere X1Y1Z1 autour de 1'axe Y1 d'un angle 0 (ou angle d'assiette). Le nouveau repere orthonorme direct obtenu a pour axes Z2, Y2 (Y2=Y1) et X2 10 (perpendiculaire a Z2 et Y2). On fait enfin pivoter le repere X2Y2Z2 autour de 1'axe X2 d'un angle cp (ou angle de roulis). Le nouveau repere orthonorme direct obtenu a pour axes Xp=X2, Yp et Zp. La navigation du projectile (localisation de celui ci 15 dans 1'espace) ainsi que les etapes de guidage et de pilotage necessitent de connaitre a tout instant les angles d'Euler (w,0,cp) du projectile afin de pouvoir situer le projectile par rapport a son objectif et de pouvoir ainsi maltriser les effets des commandes qui sont appliquees aux gouvernes. 20 Habituellement cette connaissance des angles d'Euler est fournie par une plate-forme inertielle complete comprenant trois accelerometres et trois gyrometres. Les gyrometres sont des organes couteux et fragiles qui resistent mal au tir canon. 25 L'invention propose un procede et un dispositif qui permettent de se passer de gyrometres. Conformement a 1'invention on va dans un premier temps introduire avant le tir dans une memoire (ou registre) du calculateur 5 au moms une valeur des trois composantes d'un 30 champ magnetique de reference dans le repere terrestre fixe choisi OXMBOYMBOZMBO. Ce champ magnetique de reference sera de preference celui mesure au niveau de la position de tir O. I1 sera mesure par exemple par an senseur magnetique tri axial lie a la plate- 10 forme de tir 13 et ayant ses axes de detection orientes suivant les axes du repere fixe choisi (OXMBOYMBOZMBO) Par ailleurs on introduira clans une autre memoire ou registre du calculateur 5 au moms une valeur dangle d'azimut yin qui peut titre consideree comme constante sur au moms une partie de la trajectoire. En effet les projectiles tires canon comportent au moms une partie de leur trajectoire ayant un angle d'azimut constant, c'est leur phase balistique (Ti sur la figure 2). Pour les phases non balistiques de la trajectoire du projectile (phases pilotees) it est egalement possible de decomposer la courbe de trajectoire theorique 12 en plusieurs trongons clans lesquels 1'angle d'azimut peut titre egalement suppose constant. A titre d'exemple la figure 2 montre une trajectoire 12 comportant apres la phase balistique T1 six trongons T2, T3, T4, T5, T6 et T7 sur chacun desquels 1' azimut est sensiblement constant. Il est bien entendu possible de definir une courbe de trajectoire comportant un plus grand nombre de trongons sur chacun desquels 1'azimut est connu. Le profit de trajectoire 12 est connu a priori. Il est programmable avant tir et peut titre correle a une horloge initialisee lors du tir. Ce profil de trajectoire sera ainsi introduit sous la forme d' une table de tir clans une memoire du calculateur du projectile. On pourra donc egalement et conformement a 1'invention associer a un instant donne un trongon de trajectoire particulier ayant un angle d'azimut W1, 12, yi3, yi4, W5, W6 OU Y7. Cet angle d'azimut sera utilise par 1'algorithme propose par 1'invention pour calculer les differents angles d'Euler 30 pour la portion de trajectoire consideree. Conformement a 1'invention on realise enfin sur trajectoire des mesures des trois composantes du champ magnetique terrestre dans le repere orthonorme lie au projectile GXpYpZp. Les differentes valeurs programmees ainsi que les valeurs mesurees sont ensuite utilisees pour calculer les angles de roulis et d'assiette du projectile. Pour proceder a ces calculs on considerera les matrices permettant de transformer le vecteur champ magnetique evalue clans le repere projectile en un vecteur evalue clans un repere terrestre fixe. On notera Hp le vecteur champ magnetique mesure a bord du projectile. Ce vecteur a pour composantes Hpx, Hpy et Hpx 10 Bans le repere lie au projectile. On notera HMBO le vecteur champ magnetique de reference. Ce vecteur a pour composantes HMBOX, HMBOy et HMBOZ dans le repere terrestre fixe. On peut ecrire : Hp ùMaMaMyiHMID expression qui signifie 15 que l'on passe d'un vecteur a 1'autre par le produit de trois matrices de transformation et qui peut s'ecrire sous une forme developpee : - Hp., Hpy Hpz 1 0 0 0 cow since 0ùsin cocoscp cos9 Osin9 0 1 0 ùsin 90cos cosy' siny'0 ùsin y'cosy'0 0 0 1HMBOX HMBOy HMBOZ On voit que l'on passe d'un vecteur a 1'autre par des 20 produits matriciels successifs faisant intervenir les angles d'Euler que l'on cherche a determiner. On peut egalement noter cette transformation de la fagon suivante Hp=Mca.MovHMB0 expression dans laquelle Mow represente une matrice qui est le produit des deux matrices 25 relatives aux angles 0 et w. La matrice Moy,a des coefficients que 1'on notera par la suite aid. On pourra ecrire - Hpx Hpy Hpz1 0 0 0 cow since 0ùsin cocoscp all al2al3 a21 a22 a23 a3 1 a32 a33 HMS Ox HMBOy HMBOz On voit avec une telle decomposition que, si 0 et i sont connus, it est possible de determiner 1'angle de roulis 9 20 (les deux expressions du champ magnetique etant en effet connues par ailleurs car programmees (HMBO) ou mesurees (Hp). L'invention propose de lever 1'indetermination de ces calculs en utilisant au moins une valeur connue et memorisee ou bien programmee avant tir de 1'angle d'azimut yi. On remarque en effet que la mesure de la composante Hpx du champ magnetique suivant 1'axe Xp ne depend pas du roulis (P. Elie s'ecrit en effet : Hpx = all HMBOX + a12 HMBOy + a13 HMBOZ Ou d'une fagon plus explicite : Hpx - b cosO - c sinO = 0, formule dans laquelle b = HMBOX cosy + HMBOY sinw et c = HMBOZ, Lorsque 1'angle d'azimut yl est connu, 1'angle d'assiette 15 0 se deduit donc immediatement des valeurs du champ magnetique (HMBO preprogrammee et Hp mesuree). Les angles d'azimut et d'assiette etant connus, on calculera aisement 1'angle de roulis cp. On le calculera par la formule suivante : H.e-HPZ.d formule dans laquelle tan(y) = HpyPy.d+Hpz.e d = (a21 HMBOX + a22 HMBOY) et e = (a31 HMBOX + a32 HMBOY + a33 HMBOZ) Ces calculs de 0 et de cp pourront titre realises sur toute portion de trajectoire Ti dans laquelle un angle d'azimut yli 25 peut titre considers comme sensiblement constant et se trouve donc pre determine. On pourra notamment realiser ce calcul sur la portion de trajectoire balistique du projectile (T1). Dans ce cas 1'angle d'azimut yfn = yfl, programme avant tir, correspond a 30 Tangle d'azimut donne au projectile lors du tir. 13 On pourra aussi, en phase de vol pilote, realiser ces calculs pour les differents angles d'azimut yrn successivement adoptes. On pourra ainsi d'une fagon simple lire la valeur de 1'angle d'azimut clans une table de tir mise en memoire clans le calculateur 5 et lue en relation avec une horloge decomptee a partir de 1'instant de tir. D'autres fagons de choisir la valeur de 1'angle d'azimut sont possibles et seront decrites clans la suite de la 10 presente description. On notera que si Hp et Hpz sont nuls, it nest a priori plus possible de connaltre la position en roulis du projectile avec le calcul precedent. Une telle configuration apparait lorsque le projectile vole avec son axe Xp 15 colineaire au champ magnetique terrestre. Il suffit pour eviter un tel probleme de tirer le projectile en evitant une telle configuration. On choisira une position de tir 0 appropriee et on evitera une forme de trajectoire 12 conduisant a une telle colinearite. 20 Une fois les angles d'Euler yr, 0 et cp calcules, on pourra facilement evaluer les composantes du vecteur instantane de rotation 0 du projectile dans un repere mobile lie au projectile. La connaissance de ce vecteur est indispensable pour 25 conduire les etapes habituelles de navigation, guidage et pilotage d'uri projectile. q Les composantes de ce vecteur sont : Q=r BpiyrcosOsincpùOcog yrcosacogp+Bsincp r ùyrsinO Avec les derivees des angles calcules par rapport au temps. 14 On voit ainsi qu'il est possible d'obtenir les trois composantes du vecteur rotation sans avoir recours a un gyrometre. On remarquera qu'au cours des differentes phases d'evaluation dans lesquelles 1'angle d'azimut est considers comme constant, notamment au cours de la phase balistique du projectile, la vitesse de rotation en roulis p pourra titre tout simplement approximee a yp= dt, en effet la dsrivee de 1'angle d'azimut est toujours nulle au cours de ces phases. La figure 4 montre un exemple d'organisation structurelle et fonctionnelle d'un dispositif selon 1'invention. Le calculateur 5 incorpore differents modules de calcul realises sous la forme d'algorithmes mis en memoires ou registres. Un premier module 14 effectue le calcul des angles yr, A et T a partir des donnees de programmations fournies avant le tir par les moyens de programmation 8 ou pre programmses dans le calculateur 5 et a partir des mesures des composantes du champ magnetique effectuees pendant le vol du projectile par le senseur magnetique triaxial 7. Les donnees de programmation incorporent une mesure des trois composantes du champ magnetique HMBO de reference dans le repere terrestre fixe centre sur la position de tir, mesure qui est stockee dans la memoire 15. Elles incorporent egalement une ou plusieurs valeurs dangle d'azimut yrn considerees comme connues a priori sur une partie differente de la trajectoire. Ces valeurs sont associees par exemple a une table de tir mise clans une memoire 16 et dont 1'exploitation est faite par 1'algorithme en liaison avec 1'information de temps donnse par une horloge 17 qui est initialisee apres detection du tir du projectile (par des moyens classiques non representss, par exemple un capteur de 1'acceleration initiale). 15 Un deuxieme module de calcul 18 realise la derivation des angles calcules et evalue les composantes p, q et r du vecteur insta.ntane de rotation du projectile. Ces elements sont exploites clans un troisieme module 19 de guidage et/ou de pilotage qui met en oeuvre des lois de guidage ou pilotage connues et qu'il n'est pas necessaire de decrire ici en details. Le module de guidage / pilotage 19 utilise par ailleurs les donnees d'acceleration du projectile fournies par les 10 moyens inertiels 9. Ce module assure la commande du servomecanisme 4 entrainant les gouvernes 3. La description precedente a ete faite avec un repere de reference centre sur la position de tir et ayant un axe 15 horizontal OXMBO oriente en direction de 1'objectif. I1 serait bien entendu possible de choisir un repere de reference oriente differemment. Pour mettre en muvre 1'invention, it sera cependant necessaire alors de definir 1'orientation. des axes du repere de reference par rapport a 20 la direction OB (droite joignant la plate forme de tir a 1'objectif). Les calculs ulterieurs utiliseront alors des matrices de transfert assurant le passage du repere de reference au repere dont 1'axe OXMBO est oriente vers 1'objectif pour definir les differents angles. Ces elements 25 d'orientation du repere de reference seront par exemple programmes avant tir en meme temps que les composantes du champ magnetique clans le repere de reference ainsi que la ou les valeurs de Tangle d'azimut W. A titre de variante it serait possible de definir un 30 systeme d'arme (associant plate-forme de tir et projectile) congu de telle sorte que 1'azimut initial yo soit toujours nul. Une telle variante permet d'eviter d'avoir a programmer la valeur initiale de 1'azimut, cette valeur y=0 qui est fixee sera alors incorporee clans le calculateur 5 du 16 projectile comme une donnee de calcul initiale. I1 est cependant nscessaire alors de programmer les elements d'orientation du repere de reference si ce dernier nest pas choisi avec son axe OX orients en direction de 1'objectif. Concretement adopter yf=0 revient a choisir de tirer toujours dans le plan vertical OXZ du repere de reference choisi. A titre de variante it est possible de remplacer la mise en memoire d'une table de tir donnant les differents angles d'azimut par une valeur yin qui est calculee d'une fagon continue sur trajectoire a partir des coefficients aerodynamique du projectile et d'une mesure de 1' acceleration. Ce calcul est realise dans un module d'svaluation d'azimut 20 specifique qui utilise les mesures d'acceleration fournies par les moyens inertiels 9 ainsi qu'une evaluation du coefficient aerodynamique A du projectile qui est mise en memoire (A est appelee generalement la constante de temps d'incidence du projectile). Ce calcul d'azimut est realise partir d'un calcul des angles que fait la projection du vecteur vitesse V de 1'obus dans les plans GXMBOYMBO et GXMBOZMBO du repere fixe par rapport aux axes de ce repere. La figure 5a montre ainsi le plan de derapage GXMBOYMBO dans lequel la projection Vy du vecteur vitesse de 1'obus fait un angle 13 (angle de derapage) avec 1'axe GXP de 1'obus et un angle c (azimut aerodynamique) avec 1'axe GXMBO. L'angle d'azimut yJ est egalement represents sur cette figure. La figure 5b montre le plan d'incidence GXMBOZMBO dans lequel la projection VZ du vecteur vitesse de 1'obus fait un angle a (angle d'incidence) avec 1'axe GXP de 1'obus et un 17 angle EZ (pente aerodynamique) avec 1'axe GXMBO. L'angle d'assiette 0 est egalement represents sur cette figure. Les moyens inertiels 9 permettent de determiner a un instant t la valeur des composantes du vecteur acceleration suivant les axes GXP, GYP et GZP du projectile. On met en oeuvre la formule classique liant la valeur de 1'angle d'azimut yJ au coefficient aerodynamique A et a 1'angle Ey pour un projectile pilots par gouvernes canards. Erù_ 1 _ yr 1+Asi Laplace (derivee par rapport au temps) et qui peut aussi s'ecrire . yr = Ey + A dEy/dt. La connaissance a un instant donne de 1'angle Ey permet donc de deduire 1'angle d'azimut lV . Une integration des composantes du vecteur acceleration mesure permet de determiner les composantes du vecteur vitesse. Ce dernier est projete sur le plan GXMBOYMBO en utilisant une matrice de transfert M (W, 0, cp) faisant intervenir les angles d'Euler. On voit que ce type de calcul de Tangle d'azimut impose de connaltre cette matrice, donc egalement Tangle d'azimut. En fait, conformement a 1'invention, on s'appuiera sur une valeur initiale connue de Tangled'azimut yin (par exemple celle preprogrammee, ou bien fixee par construction clans le calculateur (telle que yJ=0) et correspondant a la phase balistique). Puis on determinera de proche en proche les valeurs de 1'angle d'azimut a partir des valeurs calculees precedemment. On met pour cela en oeuvre les stapes decrites precedemment pour determiner les angles 0 et cp a 1' aide des 30 mesures du champ magnetique ainsi que des valeurs de champ de reference preprogrammees. Expression dans laquelle s est 1'operateur de 18 Puis on procedera par iterations successives suivant une periode d'echantillonnage T donnee. On determinera ainsi a 1'instant t=n la valeur de 1'angle d'azimut Wn a partir des valeurs de 1'acceleration mesuree a 1'instant t=ri et avec les coefficients de la matrice M (W, O, cp) calcules a 1'instant t = n-T. A un instant t = n donne on a donc : y1n = f (Yn i Hn r HMBO r Wn-T r en-T i Tn-T) dont on dedui t : On et (pn ainsi que les angles pn, qn et rn. I1 suffit de reiterer cette evaluation le long de la trajectoire du projectile pour avoir, sans gyrometres, les parametres necessaires a la navigation, au guidage et au pilotage. Ce mode de realisation permet d'ameliorer (pour un projectile a gouvernes canards) les performances du procede de navigation selon 1'invention en permettant de pallier la majeure partie des erreurs liees aux perturbations magnetiques et aerodynamiques sur la localisation theorique des zones d'azimut constant. Pour un projectile pilote par des ailes ou gouvernes autres que des canards, it existe d'autres formules de definition des coefficients aerodynamiques du projectile. L'Homme du Metier pourra aisement mettre en oeuvre ces formules pour calculer, pour ces types de projectiles, les differentes valeurs de Tangle d'azimut yrn. Des simulations des algorithmes ont ete realisees pour differentes configurations de champ magnetique terrestre et elles ont ete comparees avec les donnees theoriques attendues. On a pu observer une excellente restitution des differents angles (yi3O,cp) ainsi que des differentes vitesses de rotation (p, q, r) et cela aussi bien pour des vitesses de rotation de projectile faibles (de 1'ordre de 1 tour / 19 seconde) que pour des vitesses plus importantes (de 1'ordre de 15 tours / seconde). En effet les ecarts observes lors de trajectoires perturbees sont clans tous les cas inferieurs a 2 a 3 pour chaque angle, ce qui est suffisant pour un projectile ayant une trajectoire de courte portee (inferieur a 10 km). Ces ecarts peuvent etre inferieurs au degre si on corrige les perturbations magnetiques et que l'on tient compte des perturbations balistiques (en introduisant par biais lors du tir). cp ainsi que de la vitesse de rotation en bruitage est lie au fait que 1'angle d'une fonction arc tangente dont le resultat est discontinuite au passage a la valeur it. Cette discontinuite perturbe le calcul de la derivee. Afin de corriger cette perturbation on prevoira, au 20 niveau du module 14 assurant le calcul des angles, un algorithme de linearisation de la valeur de 1'angle de roulis cp calcule . Cette linearisation est basee sur la connaissance a priori de 1'amplitude du saut de Tangle de roulis qui est de 25 27t a chaque fois. La figure 6 montre ainsi la valeur de Tangle de roulis cp calcule (courbe en "dents de scie" 21) et la valeur linearisee (courbe 22). Cette linearisation sera realisee de la fagon suivante : 30 On detectera les sauts brusques de la courbe 21, par exemple en calculant periodiquement les ecarts entre deux angles (cp2,cp1) successivement calcules, la detection d'un saut correspond a:Lors a 1' apparition d'un ecart l Y2-cpl l superieur On roulis Ce partir compris entre -7 et +7 (ou entre 0 et 27t avec un choix de fonction observe un bruitage de 1'evaluation de arc tangente different) at presente une roulis p. est estime exemple un 1'angle de a a un seuil preprogramme. On estimera clans quel sens le saut a lieu (par la determination du signe de ((N-(N). On incrementera un compteur avec la valeur de cp a laquelle, a chaque saut, on ajoutera un ecart permettant de faire disparaitre les sauts. Cet ecart sera par exemple calcule en ajoutant (apres un saut ainsi detecte) a la valeur de 1'angle calculee et precedant ledit saut, un ecart correspondant a la valeur du saut corrigee de 27t. L'Homme du Metier determinera aisement le type de calcul a accomplir pour obtenir la courbe 21 souhaitee et it n' est pas necessaire de decrire ici en detail 1'algorithme adopte. D'une fagon preferee la fonction arc tangente utilisee sera prealablement corrigee de fagon a donner a la valeur de 1'arc calculee une valeur comprise entre 0 et 27t. C'est la valeur linearisee de cp qui sera utilisee dans les differer..ts calculs, notamment ceux faisant intervenir dcp dt Par ailleurs le champ magnetique mesure par le senseur magnetique triaxial 7 est susceptible d'etre perturbe par 20 1'environnement electromagnetique du projectile 1. Les elements les plus perturbateurs sont les moteurs du servomecanisme 4 car ils mettent en oeuvre des aimants permanents. Le corps du projectile lui-meme est egalement source de 25 perturbation des mesures. En effet sa masse metallique induit une deformation locale des lignes du champ magnetique terrestre. Afin de corriger les perturbations engendrees, on prevoira au niveau du calculateur 5 un moyen permettant 30 d'apporter as moms une correction aux mesures effectuees. Ce moyen a ete schematise sur la figure 4 par le bloc 23. Afin d'assurer une telle correction on pourra par exemple utiliser une phase de vol dans laquelle Tangle d'azimut yr 21 est stable (par exemple la phase balistique T1 du projectile). On mesurera pendant cette phase le champ magnetique et on le comparera a la valeur de reference HMBo qui a ete mice en memoire avant le tir. Lorsque 1'azimut est constant, les valeurs theoriques des composantes (Hpx,Hpy,Hpz) du vecteur champ magnetique dans le repere lie au projectile sont facilement determinables. En effet, ces valeurs sont donnees par la resolution de 1' egalite vectorielle vue precedemment . Hp=Mw8coliMBo daps laquelle est la matrice de transfert de repere faisant intervenir les angles d'Euler. I1 est facile de determiner a partir de cefte equation la valeur theorique (HpxTH) attendue pour Hpx. En effet, comme il a ete expose precedemment, 1' angle cp n' intervient pas pour le calcul de Hpx alors que yr est connu car il s'agit de 1'azimut theorique de tir qui a ete preprogramme et que 0 (angle d'assiette) initial est lui aussi connu. On programmera donc dans le calculateur 5 du projectile une valeur theorique du champ HpxTH, puis on comparera pendant les premiers instants de la trajectoire balistique cette valeur theorique avec la valeur effectivement mesuree Hpxmes conformement au procede selon 1'invention. On en deduira un ecart Cor = Hp= - Hpxmes. Cet ecart sera par la suite applique a routes les mesures de Hpx et it permettra de corriger les perturbations de mesures suivant 1'axe longitudinal GXp du projectile. On pourra appliquer une methode analogue pour corriger les mesures suivant les axes transversaux GYp et GZp. Ces corrections feront intervenir Tangle de roulis cp. Le facteur de correction ne pourra etre calcule que lorsque le projectile tournera quelque peu sur lui-meme (vitesse d'au moins 0,25 tours / seconde), ce qui interviendra quelques 22 secondes ap_res le tir mais toujours pendant la phase balistique. La correction suivant les axes transversaux est basee sur le fait que les mesures HpY et Hpz doivent etre en theorie sinusoidales et en quadrature de phase. Ce qui veut dire qu'en theorie, si une mesure suivant la direction GYp est maximale elle doit etre nulle sur la voie GZp. Par ailleurs le module du champ reste constant pendant le vol (et norms a 1 dans les calculs). On peut donc ecrire IHpI2 = 1 = (Hpx2+Hpy2+Hpx2) et en dedui re Hpymax2 = Hpzmax2 = 1 - (Hpx2 ) I1 suffit alors de comparer au cours de la phase de test les valeurs effectivement calculses pour les maximums de HpY et HpZ avec les valeurs theoriques deduites du calcul de la valeur de (1- (Hpx2) ) , calcul fait a partir bien entendu de Hpx corrige suivant la methode precedemment decrite. On corrige alors dans la suite du vol touter les valeurs mesurees en HpY et HpZ a 1'aide d'un biais qui sera egal a 1'ecart entre les valeurs theoriques et reelles ainsi mesurees pendant la phase d'evaluation. Pour etre complete la correction prendra sgalement en compte un facteur d'echelle qui sera determine en effectuant au moins une deuxieme mesure comparative entre les valeurs theoriques et le reelles de HpY et HpZ. Differentes variantes sont possibles sans sortir du cadre de 1'invention. I1 est ainsi possible de mettre en oeuvre 1'invention dans un projectile n'ayant pas de trajectoire balistique par exemple un missile. Il suffit pour cela que lion puisse determiner sur trajectoire (ou bien programmer avant tir) au moins une valeur dangle d'azimut qui sera consideree comme connue sur au moins une partie de la trajectoire. Dans tous les exemples decrits precedemment on a considers comme valeur de reference le champ magnetique HMSO mesure au niveau de la plate-forme de tir 13. Ce champ est considers comme constant sur toute la trajectoire prevue pour le projectile. Cela est vrai clans la plupart des cas ou la portee du projectile est moderee (inferieure a 100 km). Pour les projectiles ayant une portee superieure, it sera necessaire de remplacer la programmation initiale d'un champ de reference par la mise en place dans le projectile de plusieurs valeurs de champs magnetiques de reference qui devront titre adoptees successivement sur trajectoire dans les differents calculs. Ces valeurs pourront titre adoptees en liaison avec une information de localisation donnee par un systeme de positionnement par satellite (GPS) embarque. L'inventi_on permettra alors de simplifier le guidage/pilotage d'un missile ou d'une roquette en permettant de supprimer les gyrometres. REVENDICATIONS 1- Procede permettant d'assurer la navigation et/ou le guidage et/ou le pilotage d'un projectile (1) vers un objectif (B), procede clans lequel on utilise un calcul de tout ou partie des angles d' Euler (yr, 0, c)) du projectile pour permettre la determination de 1'attitude et/ou la localisation du projectile (1) dans un repere terrestre, procede caracterise en ce que : on introduit avant tir dans une memoire ou registre d'un calculateur (5) du projectile (1) au moins une valeur des trois composantes (HMBOX, HMBOY, HMBOZ) d'un champ magnetique de reference dans un repere terrestre fixe, direct et orthonorme, :repere centre sur la position de tir 0 et ayant un axe horizontal et un axe vertical, 1'orientation du repere par rapport a la direction de 1'objectif (B) etant connue et fixee ou programmee, on fixe par construction ou on programme avant tir dans une autre memoire ou registre du calculateur (5), au moins 20 une valeur dangle d'azimut (kV), on realise sur trajectoire au moins une mesure des trois composantes (HpX, HpY, HpZ) du champ magnetique dans un repere orthonorme lie au projectile (1), on calcule sur trajectoire 1'angle de roulis cp et/ou 25 1'angle d'assiette 0 a partir des valeurs de champ magnetique mesurees, du ou des valeurs du champ de reference et de la valeur dangle d'azimut memorisee pour la partie de trajectoire consideree. 2- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage 30 selon la revendication 1, caracterise en ce que le repere terrestre fixe est choisi centre sur la position de tir 0 et ayant un axe horizontal OXMBO oriente en direction de 1'objectif (B). 3- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon une des revendications 1 ou 2, caracterise en ce que la valeur du champ magnetique de reference (HMBOx, HMBOY, HMBOZ) est mesuree avant tir au niveau de la position de tir 0 et introduite en memoire, le calcul du ou des angles 6-Cant realise a partir de cette mesure. 4- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon la revendication 3, caracterise en ce qu'on calcule 1'angle d'assiette 0 a partir d'au moins une mesure de la composante HPx du champ magnetique suivant 1'axe Xp du projectile par la formule suivante : HPx - b cosO - c sine = 0, formule dans laquelle b et c sont des coefficients fonction des composantes HMBOx, HMBOY et HMBOZ du champ magnetique de reference dans le 15 repere terrestre fixe telles que programmees avant tir et yfn etant une valeur de 1'angle d'azimut connue sur la partie (Tn) de trajectoire (12) consideree. 5- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon la revendication 4, caracterise en ce qu'on calcule 20 Tangle de roulis cp a partir du calcul de 1'angle d'assiette et en utilisant au moins une mesure des composantes HPy et HPz du champ magnetique suivant les axe YPet ZP du projectile par la formule suivante : tan* HPr.e-HPZ.d formule dans laquelle HPr.d+HPZ.e 25 d et e etant des coefficients fonction des composantes HMBOx, HMBOy et HMBOZ du champ magnetique de reference dans le repere terrestre fixe telles que programmees avant tir et des coefficients d'une matrice M(0,W) de passage partiel du repere terrestre fixe au repere lie au projectile (1) et ne 30 faisant intervenir que les angles d'azimut yJ et d'assiette O. 6- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon la revendication 5, caracterise en ce que apres calcul 26 de 1'angle de roulis y on procede a une linearisation de sa valeur. 7- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon une des revendications 4 a 6, caracterise en ce que, pour une phase de vol balistique, Tangle d'azimut yfn = yfl est fixe en memoire ou programme avant tir et correspond a 1'angle d'azimut donne au projectile (1) lors du tir. 8- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon une des revendications 4 a 6, caracterise en ce que, pour une phase de vol pilote, 1'angle d'azimut yrn adopte pour la partie (Tn) de trajectoire (12) consideree est une valeur qui est memorisee avant tir et incorporee dans une table de tir (16) qui est lue en relation avec une horloge (17) decomptee a partir de 1'instant de tir. 9- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon une des revendications 4 a 6, caracterise en ce que, pour une phase de vol pilote, 1'angle d'azimut yln adopte pour la partie de trajectoire consideree est une valeur qui est calculee sur trajectoire a partir des coefficients aerodynamique du projectile, d'au moins une mesure de 1'acceleration et d'au moins une valeur fixee en memoire ou programmee d'un angle d'azimut. 10- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon une des revendications 1 a 9, caracterise en ce qu'on evalue les composantes du vecteur instantane de rotation C2 du projectile (1) Bans un repere lie au projectile a partir des valeurs des angles d'Euler calculees ainsi que de leurs derivees en fonction du temps. 11- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon une des revendications 1 a 10, caracterise en ce que, afin de corriger les mesures de champ magnetique d'une partie des perturbations apportees par 1'environnement des capteurs (7) on procede a au moins une correction pendant une phaseayant un angle d'azimut yf stable, correction comprenant une mesure d'un ecart entre le champ magnetique theorique et le champ magnetique mesuree. 12- Procede de navigation et/ou guidage et/ou pilotage selon la revendication 11, caracterise en ce que, pour realiser la correction, on utilise au moins une valeur programmee ou memorisee de 1'angle d'azimut y et au moins une valeur programmee ou memorisee de 1'angle d'assiette O. 13- Dispositif permettant d'assurer la navigation et/ou le guidage et/ou le pilotage d'un projectile (1), dispositif comportant au moins un capteur magnetique (7) assurant la mesure des trois composantes (HpX, Hpy, HpZ) du champ magnetique clans un repere orthonorme lie au projectile (1), dispositif mettant en oeuvre le procede selon une des revendications precedentes et caracterise en ce quill comprend au moins un calculateur (5) incorporant un algorithme (14) de calcul des angles d'Euler, calculateur associe a des moyens memoires (15) couples a des moyens (8) fournissant avant tir des donnees de programmation desdites memoires, les moyens memoires etant destines a stocker au moins une valeur des trois composantes d'un champ magnetique de reference (HMBOX, HMBOy, HMI3oz) dans un repere terrestre fixe, ces donnees de programmation etant utilisees par le calculateur (5) avec les mesures du champ magnetique sur trajectoire pour determiner, pour au moins une partie (Tn) de trajectoire (12) ayant un angle d'azimut (ii,n) sensiblement constant, tout ou partie des angles d'Euler et permettre d'assurer ainsi la navigation et/ou le guidage et/ou le pilotage du projectile (1). 14- Dispositif selon la revendication 13, caracterise en ce que le projectile comporte des moyens inertiels (9). 15- Dispositif selon une des revendications 13 ou 14, caracterise en ce que le calculateur (5) incorpore des moyens (23) permettant de corriger les mesures de champ magnetiqued'une partie des perturbations apportees par l'environnement des capteurs.