FIRE CONTROL SYSTEM WITH A DOUBLE MEASURE OF ANGLES

Abstract: 1. A fire control system comprising a tracking device (22) which can be directed according to two independent axes by orientation motors, and an electronic circuit (14) associated to the tracking device in order to control the motors in such a way that the tracking device is permanently directed onto a target (18), characterized in that the tracking device comprises a first optical means (70, 72) for a simultaneous reception and transmission according to an identical optical tracking axis (36) of an infrared radiation of a wavelength of about 3 to 5 mu m and of a visible radiation, both issued by the target, and a second optical means (74, 76) conceived to separate the radiations and direct them respectively to a detector (54) which is sensitive to the infrared radiation, and to an image detector (56) which is sensitive to the visible light, and further characterized in that the associated electronic circuit (14) comprises a first divergence measuring circuit (58), this circuit receiving the output signals of the detector which is sensitive to the infrared radiation, and delivering two divergence signals called "divergence signals concerning hot points", and a second divergence measuring circuit (60), this circuit receiving the signals from the image detector and supplying two divergence measuring signals called "divergence measuring signals relating to the visible light", and a circuit (64) for selecting the control mode, this circuit receiving a plurality of couples of orientation control signals including the two couples of divergence measuring signals, and transmitting one selected couple of control signals to the orientation motors.

Description: SYST I)}: 11E CO:;DUITE 1)E: TIR A DOUBLE ECARTO:IETHLE La présente invention concerne un système dc conduite de tir, et plus précisément un système de visée et de poursuite auto mastique de cible, particulièreinent adapté à une utilisation sur aéronef (hélicoptère de combat notamment). Dans un système de conduite de tir avec poursuite auto matique de la cible, il est nécessaire de pouvoir repérer rapidement une cible adverse à détruire, la cadrer dans le champ de l'arme de destruction, la maintenir centrée dans ce champ par une poursuite automatique malgré les déplacements relatifs de la cible et de l'aéronef, et transmettre en permanence à l'arme de destruction toutes les informations relatives à la position de la cible (direction, distance, vitesse, etc.) jusqu'à ce que soit émis l'ordre de tir. Le dispositif de visée et de poursuite automatique est donc particulièrement important puisqu'il doit prendre en charge totalement la surveillance des déplacements d'une cible à partir du moment ou un opérateur a désigné cette cible, afin que ce dernier soit libre de se consacrer au pilotage, à l'émission de l'or- dre de tir, à la surveillance et au repérage d'autres cibles, etc. La présente invention propose un système de conduite de tir qui est conçu de manière à permettre une acquisition rapide et quasi automatique de la cible et à rendre aussi efficace et fiable que possible la poursuite automatique de la cible désignée. En particulier, le système selon l'invention est conçu pour éviter au maximum la perte de la cible pour des raisons qui peuvent être la mauvaise visibilité optique, le masquage par des obstacles, les mouvements de l'aéronef porteur du système, les déformations structurelles de celui-ci, etc. Pour atteindre ces buts, la présente invention propose un système de conduite de tir comprenant un dispositif de visée orientable selon deux axes indépendants par des moteurs d'orientation, et un circuit électronique associé pour commander les moteurs de manière à orienter en permanence le dispositif de vise en direction d'une cible, avec les caractéristiques suivan tes - le dispositif de visée comprend un premier moyen optique pour recevoir et transmettre simultanément, selon un même axe optique de visée, un rayonnement infrarouge de longueur d'onde d'environ 3 à 5 microns et un rayonnement visible, tous deux issus de la cible, et un deuxième moyen optique pour séparer ces raypn- nements et les diriger respectivement sur un détecteur sensible au rayonnement infrarouge et sur une surface photosensible, sensible a la lumière visible, constituant un détecteur d'image visible. - le circuit électronique associé au dispositif de visée comprend un premier circuit d'écartométrie recevant les signaux issus du détecteur sensible au rayonnement infrarouge et délivrant un couple de signaux d'écartométrie dits signaux d'écartométrie sur points chauds", un second circuit d'écartométrie recevant les signaux issus de la surface photosensible et délivrant un couple de signaux d'écartométrie dits signaux d'écartométrie en lumière visible", et un circuit de sélection de mode de commande recevant une pluralité de couples de signaux de commande d'orientation, parmi lesquels les deux couples de signaux d'écartométrie, et transmettant aux moteurs d'orientation un couple choisi de signaux de commande. Les cibles étant le plus souvent des engins mobiles munis de moteurs à combustion, constituant des sources actives de rayons infrarouges dans la bande de 3 à 5 microns, l'ecartometrie sur points chauds permet un repérage de la position et des vitesses de déplacement de la cible. Ce repérage est un repérage grossier, ne serait-ce que parce que les points chauds émettant le rayonnement infrarouge sont des sources diffuses ne permettant pas de reconstituer la forme d'une cible. Mais, cette écartométrie sur points chauds a l'avantage de pouvoir être mise en service très rapidement, dès que la cible se situe dans le champ du dispositif de visée, la poursuite pouvant commencer immédiatement, alors qu'il faut un certain temps pour mettre en place la poursuite par écartométrie en lumière visible car celle-ci nécessite au préalable une reconnaissance de la cible et un centrage de l'image de celle-ci au milieu de la surface photosensible recevant le rayonnement visible (ou dans une fenêtre). Cependant, une fois que la poursuite par écartométrie en lumière visible est prête à fonctionner, elle prend, grâce au circuit de sélection, le relais de l'écartométrie sur points chauds car elle est beaucoup plus précise que cette dernière. De même, en cas de perte de l'image visible de la cible (masquage par un rideau d'arbres, etc.), le recentrage par l'écartométrie sur points chauds peut se faire rapidement avant que l'écartométrie en lumière visible ne soit à nouveau prête à fonctionner. Comme le dispositif de visée est conçu pour que les deux types de rayonnement suivent le même axe optique, qui est l'axe de visée, le passage d'un type d'écartométrie à l'autre se fait sans risque d'erreur de parallaxe. Le système de conduite de tir est plus particulièrement destiné à être porté par un aéronef, et on prévoit de préférence que le dispositif de visée est stabilisé par un système gyroscopique. Ce système gyroscopique est sensible aux déplacements du dispositif selon les deux axes indépendants autour desquels ce dernier peut tourneur, et il comprend des moteurscouples et des capteurs angulaires par l'intermédiaire desquels s'effectue la commande d'orientation du dispositif de visée : les signaux de commande issus du circuit de sélection de mode de commande sont appliqués aux moteurs-couples du système gyroscopique, et les capteurs angulaires engendrent en conséquence des signaux de déplacement qui sont appliqués après amplification aux moteurs d'orientation du dispositif de visée dans un sens tel que la rotation du dispositif de visée, et donc du système gyroscopique qu'il porte, engendre des couples de précession s'opposant aux couples appliqués par les moteurs-couples. Le système gyroscopique peut comprendre deux gyromètres, ou deux gyrométres intégrateurs, ou encore un gyroscope à deux axes à suspension accordée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront à 13 lecture dc la description qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexées dans lesquels - la figure 1 est une représentation générale schématique de l'ensemble du système de conduite de tir dans lequel s'intègre la présente invention - la figure 2 représente un schéma du dispositif de vit et dc poursuite automatique selon l'invention - la figure 3 représente un exemple de réalisation de l'ensemble optique du dispositif de visée - la figure 4 représente à titre de rappel un schéma de circuit de production de signaux d'écartométrie sur point chaud - la figure 5 représente un deuxième exemple de réalisation de l'ensemble optique du dispositif de visée ; ; - la figure 6 représente un exemple de montage d'un illuminateur laser pour émettre selon la direction de visée ; - les figures 7 et 8 représentent deux exemples d'ensembles optiques aménagés pour la réception complémentaire d'un rayonnement laser de télémètrie. La figure 1 montre l'ensemble des organes de conduite de tir du système monté sur un hélicoptère ; on va expliquer comment fonctionnent ces organes. Le pilote et le copilote de l'hélicoptère peuvent être pourvus de viseurs de casque 10 et 12 couplés à un circuit électronique 14 pour fournir à ce dernier des signaux repérant la position de la tête du pilote (ou du copilote) donc la direction qu'il observe. Ces viseurs de casque peuvent servir ainsi à une première acquisition d'une cible 18, par exemple un hélicoptère. Une lunette d'observation grossissante 16 permet éventuellement de prendre le relais de l'observation à l'oeil nu. Cette lunette est télé-orientable (par exemple en site et en gisement) manuellement grâce à un manche de commande 20 à deux axes, ou automatiquement à partir des signaux fournis par les viseurs de casque. Un dispositif de visée automatique' 22, servant à la poursuite de la cible après son acquisition, est couplé aux viseurs de casque ou à la lunette d'observation 16 par l'inter médiaire du circuit électronique 14, de manière que les mouvements du dispositif de visée et de la lunette soient couplés l'un à l'autre, que ce soit la lunette 16 qui entrain le dispositif de visée 22 ou le contraire. Le dispositif dc visee 22 est orientable en site et en gisement (par exemple). Il est de préférence gyrostabilisé comme on l'expliquera plus loin et les moteurs qui l'entrainent sont de préférence des moteurs-couples à entralnement électromagnétique pour éviter la présence d'engrenages dans la transmission du mouvement. Des dispositifs de visualisation supplémentaires dits viseur tête-haute 24 et visualisation tête basse 26 sont prévus pour permettre l'observation, par exemple sous forme d'une image de télévision, du champ de visée de la lunette, ainsi que d'informations diverses, de symboles d'aide au tir ou à la navigation, etc. Ces dispositifs de visualisation sont couplés au circuit électronique 14 qui leur fournit les images à représenter. Une arme de tir 28, par exemple un canon monté sur une tourelle et susceptible de pivoter en site et en gisement par rapport à la structure de l'hélicoptère, est également couplée au circuit électronique 14 pour en recevoir des informations sur la direction visée par le dispositif de visée 22 donc, compte tenu de corrections de tir éventuelles, sur la direction de pointage à donner à l'arme. Les corrections de tir, fournies par le circuit électronique 14, sont élaborées à partir d'informations diverses, incluant notamment une mesure de distance de la cible par un télémètre à laser 30 (dont l'émetteur laser émet selon l'axe ou parallèlement à l'axe du dispositif de visée 22), une mesure de la vitesse relative de I'hélicoptère et de la cible (mesurée par la vitesse de poursuite du dispositif de visée 22, ainsi que d'autres informations (vitesse aérodynamique, vitesse par rapport au sol, vitesse du vent, etc.) fournies par des capteurs divers 32 montés sur l'hélicoptère. Le dispositif de visée 22 peut être ou non placé sur la tourelle de l'arme de tir. On considérera ci-après qu'il en est séparé. Après qu'une cible ait été repérée au moyen des viseurs de casque (ou de la lunette d'observation ]6), l'opérateur < lecide le passage cn poursuite automatiqtle, le circuit e lectroni que 14 pilotant alors les moteurs d'orientation du dispositif de visée 22 pour naintenir l'image de la cJhle dans l'axe de celui-ci. L'ante de tir 28 suit les mouvements du dispositif de visée, avec un décalage correspondant aux corrections de tir. Puis ltopérateur donne l'ordre de tir. Le système général de conduite de tir ayant ainsi été décrit, on va préciser les détails < le l'invention qui concerne plus spécialement le dispositif de visée 22 et la partie de circuit électronique 14 correspondant à la poursuite automatique de la cible. La figure 2 montre le schéma d'ensenble du système de poursuite automatique. Toutefois, pour simplifier la description, on n'a représenté que les circuits de poursuite en gisement étant entendu que la poursuite s'effectue à la fois en site et en gisement, de manière indépendante donc avec deux voies de circuit semblables indépendantes pilotant respectivement un moteur d'orientation en site et un moteur d'orientation en gisement. Le dispositif de visée 22 comprend un ensemble optique 34 ayant un axe de visée 36 que l'on souhaite diriger en permanence vers une cible. L'ensemble optique 34 est monté à rotation autour de deux axes, de préférence par l'intermédiaire d'un système à cardan; le montage à cardan étant classique, on ne l'a pas représenté pour simplifier la figure, et on a représenté seulement l'axe de rotation en gisement 38 et un moteur 40 d'entrainement autour de cet axe 38. Le moteur 40 ainsi que le moteur non représenté d'entralnement de l'ensemble optique autour de l'axe de rotation en situe, est de préférence un moteur-couple, agissant sans frottement par action électromagnétique entre un rotor et un stator. L'ensemble optique 34 du dispositif de visée est de préférence stabilisé par action gyroscopique, c'est à dire que pour l'entratner en rotation, on n'appliquera pas directement un signal de commande aux moteurs d'entratnement mais on appliquera un signal de conmande à des gyromètres qui eux-mêmes fourniront des signaux de commande aux Moteurs. Plus précisément, l'ensemble optique peut porter deux gyromètres ou doux gyrol.)ètres intégrateurs, ou encore un gyroscope à deux axes à srispension accordéc, ces appareils ayant comme axes sensibles respuctivement l'axe de rotation en gisement 38 et un axe de rotation en site 42 perpendiculaire au plan de la figure. Sur la figura 2 gui ne décrit qu'une voJe de commande d'orientation, on a représenté uniquement un gyromètre intégrateur 44 ayant pour axe sensible l'axe de rotation en gisement. Ce gyromètre possède un rotor tournant dans un cadre support, un moteur-couple 46 de commande de rotation du cadre et un capteur angulaire 48 repérant la rotation du cadre. Le moteur-couple reçoit des signaux de commande qui font tourner le cadre support, donc l'arbre de sortie du gyromètre, d'un angle repéré par le capteur 48. Le capteur 48 transmet un signal correspondant à cette rotation, après traitement et amplification dans un circuit 50, au moteur 40 qui fait tourner l'ensemble optique 34 autour de l'axe de gisement, engendrant ainsi sur le rotor du gyromètre un couple de précession qui équilibre le couple engendré par le moteur-couple 46. Le processus est le même pour la voie de commande de rotation en site qui comporte un asservissement identique. Cette stabilisation gyroscopique de l'ensemble optique 34 selon les deux axes permet notamment d'éviter la transmission de vibrations de l'hélicoptère à l'ensemble optique. L'orientation de l'axe de visée 36 est reperde par des capteurs angulaires, par exemple des synchrodétecteurs; la référence 52 désigne un tel capteur représenté symboliquement à la figure 2. Les informations d'orientation sont transmises au circuit électronique 14 de la figure 1, en vue notamment de commander l'orientation de la lunette d'observation 16 et de l'arme de tir 28. L'ensemble optique 34 comprend divers moyens optiques qui seront détaillés plus loin, pour recevoir à la fois un rayonnement visible et un rayonnement infrarouge dans la bande de 3 à 5 microns environ, selon le même axe de visée 36, et pour séparer ces rayonnements par le moyen de surfaces sélectivement refléchissantes, afin de diriger et de focaliser ces deux types de rayonnement sur des détecteurs respectifs qui sont un détecte'in infrarouge 54 ct un détecteur d'image visible 56. Le détecteur 54 est du type à quatre quadrants pour permettre de repérer le dépointage angulaire d'un point chaud vis à vis d < l'axe de visée 36. Les signaux détectés fournissent une information sur la direction approximative du point chaud et permettent d'indiquer s'il est.à gauche ou à droite de l'axe de visée (écart en gisement) ou plus haut ou plus bas (écart en site). Un circuit d'écartométrie 58 reçoit les signaux des quatre quadrants du détecteur, les traite et les combine pour délivrer des signaux d'écartométrie sur points chauds permettant d'asservir l'axe de visée de l'ensemble optique 34 sur la direction du point chaud repéré. Ce type de détecteur et de circuit d'écartométrie associée est connu et on peut en trouver des exemples dans les brevets français 2 356 152 ou 2 350 010 de la demanderesse. Une modulation du rayonnement infrarouge par une grille mobile formée de secteurs transparents et opaques alternés régulièrement ou selon un code, avec une détection synchrone ou un filtrage adapté ou une corrélation, permet une amélioration du contraste entre l'image du point chaud et le fond (notamment en présence de soleil), ainsi que l'élimination des sources de grande dimension (filtrage spatial). Le détecteur 56, recevant uniquement le rayonnement visible, est apte à former une image du champ de visée de l'objectif. I1 peut être constitué par exemple par un tube vidicon ou par une matrice de photodétecteurs (du type à transfert de charges) avec les circuits de lecture associés. Il délivre des signaux représentant une image relativement précise du champ de visée, avec la cible dans ce champ ; cette image peut être transmise par exemple au dispositif de visualisation tête-basse 26 de la figure 1. Les signaux issus du détecteur 56 sont en tous cas transmis à un deuxième circuit d'écartométrie 60 qui permet de définir selon deux axes indépendants l'écart de localisation entre l'image de la cible sur le détecteur 56 et une image de référence enregistrée cn riemoire dans le circuit d'écartométrie et représentant la cible centrée dans le champ de visée. Le deuxième circuit l'écartométrJe fiO est plus complexe que le premier mais beaucoup plus précis. Il peut s'agir d'un circuit d'écartométrie fonctionnant par contra'.t' : une modification d'une zone contrastée en un endroit fixe traduit un déplacement de l'image et engendre des signaux d'écartométrie destinés à piloter le dispositif de visée 22 de manière à ramener la zone contrastée à sa position initiale. Il peut s' agir aussi d'un circuit d'écartométrie fonctionnant par corrélation : au moment ou l'operateur décide de passer en phase poursuite, la cible étant centrée dans le champ de visée (vu sur le dispositif de visualisation tête-basse), l'image de ce champ est enregistrée en mémoire comme image de référence et les images ultérieures sont corrélées avec l'image en mémoire, avec une fonction de corrélation faisant intervenir des décalages latéraux et verticaux de l'image, afin de définir des pics de corrélation qui permettent de connaltre le décalage des images ultérieures par rapport à 11 image initiale enregistrée. Ces décalages constituent un autre couple de signaux d'écartométrie, dits signaux d'écartométrie en lumière visible, servant à piloter le dispositif de visée 22 de manière à ramener l'image du champ de visée autant que possible en superposition avec l'image initiale. Le brevet français 1 504 656 du 18 octobre 1966 décrit un tel dispositif de corrélation d'image. En poursuite automatique, les moteurs d'orientation du dispositif de visée peuvent être commandés soit par le premier couple de signaux d'écartométrie (sur points chauds), soit par le second (sur image visible). En recherche de cible, ce sont des signaux issus du manche de commande 20, ou issus de capteurs angulaires repérant la position de la lunette d'observation 16, ou issus des viseurs de casque, etc., qui servent à commander ltorientation du dispositif de visée. Enfin, en poursuite automatique, au cas où les couples de signaux d'écartométrie deviennent inutilisables pour une raison ou pour une autre (masquage de la cible par un obstacle, etc.) on prévoit qu'une mémoire de vitesse de poursuite 62 fournit des signaux de remplacement pour la com mande d'orientation du dispositif de visé. Cette mémoire enregistre la vitesse de poursuite simplement a partir des courants appliqués aux noteur-couples (46 par exemple) du système de stabilisation gyroscopique. En cas de perte de la cible dans les deux dispositifs d'écartométrie 58 et 60, le dispositif de visée continue comme si la cible poursuivait son chemin avec la même direction et la même vitesse qu'au moment oìì elle a été perdue. Ainsi, on prévoit selon )'invention un circuit 64 de sélection de mode de commande qui reçoit plusieurs couples de signaux de commande et qui en sélectionne un pour le transmettre à un circuit 66 d'excitation des moteurs-couples du système de sta bilisation gyroscopique. Sur la figure 2, on a représenté une seule connexion d'entrée pour chaque couple de signaux de commande puisqu'on ne s'intéresse qu'à un axe d'orientation. Les couples représentés sont respectivement - un couple de signaux A pour le mode d'acquisition de la cible ; - un couple de signaux B d'écartométrie sur points chauds, issu du circuit 58 ; - un couple de signaux C d'écartométrie sur image visible, issu du circuit 60 ; - un couple de signaux D de mémoire de vitesse de poursuite ; - d'autres couples pourraient être prévus si nécessaire. Les signaux de commande sélectionnés sortent sur une sortie S du circuit 64. Le circuit 64 peut comporter soit de simples interrupteurs d'aiguillage d'un couple choisi de signaux de commande, avec une commande manuelle de ces interrupteurs par un opérateur, soit des circuits de choix automatique, par exemple des circuits à seuil détectant une valeur trop faible des signaux de corrélation du circuit d'écartométrie sur image visible (60) et imposant alors la transmissiop de signaux d'écartométrie sur points chauds, ainsi que des circuits à seuil détectant une valeur trop faible des signaux représentant la présence d'un point chaud et imposant alors la transloission de signaux D de mémoire de vitesse. Dans l'ordre, sont transmis prioritairement les signaux ,: dc commande cn mode d'acquisition, puis, en nords de poursuite, d'abord les signaux C puis les signaux B si l'ecartometrie en lumière visible est de qualité insuffisante, puis les signaux D si l'écartométrie infrarouge est également de qualité insuffisante. Des exemples dc constitution d'en > -enbJes optiques 34 vont maintenant être décrits. Ces ensembles sont représentés schématiquement avec uniquement les éléments optiques proprernent dits, afin de bien faire comprendre la manière dont sont reçus et séparés les rayonnements visible et infrarouge. La figure 3 montre un premier exemple dans lequel les rayonnements arrivant centrés autour de l'axe optique 36 sont réfléchis par un premier miroir concave 70 qui les renvoie sur un deuxième miroir convexe 72. Ces deux miroirs forment un ensemble de type Cassegrain transmettant les rayons visibles comme les rayons infrarouges vers un miroir séparateur dichroïque qui peut être constitué par un premier prisme 74 derrière lequel est accolé un second prisme 76, la face commune aux deux prismes étant traitée pour être réfléchissante pour les rayons infrarouges dans la bande des 3 à 5 microns, et transparente pour la lumière visible. Derrière la face arrière du second prisme est placée la surface photosensible du détecteur 56 servant à détecter l'image du champ de visée formée par les miroirs 70 et 72, en lumière visible uniquement. Derrière la troisième face du prisme 74 (c'est à dire la face de sortie infrarouge qui n'est ni la face d'entrée ni la face commune aux deux prismes), on a disposé la grille modulatrice 78 qui peut consister en un certain nombre de secteurs alternés transparents et opaques disposés sur un disque en rotation uniforme. Le rayonnement infrarouge, séparé en 75 de celui en lumière visible, est focalisé par les miroirs 70 et 72 sur la grille 78 ; si un point chaud émettant dans l'infrarouge est présent dans le champ de visée, l'image de ce point chaud sera alternativement découverte et cachée par les secteurs alternés de la grille ; par contre, les sources de rayonnement ambiantes (en présence de soleil, tels des nuages) ne subissent pas de modulation du fait de leur gralldf étendue. Une démodulatiori par détection synchrone, à la fréquence de passage des secteurs alternes améliore donc considérablemcnt le contrastc de la détection des points chauds. Les rayon. infrarouges ayant traversé in grille peuvent être renvoyes par un miroir 80 sur un objectif de reprise 82 qui les focalise à nouveau sur le détecteur infrarouge 54 (cf. fig 2) à quatre quadrants combiné avec le circuit d'écartométrie 58 pour fournir des signaux d'écartométrie correspondant à la direction approximative en site et en gisement du point chaud. La figure 4 rappelle, à titre indicatif simplement, un tel montage : les signaux issus de chacun des quadrants du détecteur 54 passent chacun individuellement dans un circuit de détection synchrone respectif 84, travaillant à la fréquence de passage des secteurs opaques et transparents de la grille 78. Ces circuits de détection synchrone sont suivis d'arnplificateurs 85 et de sommateurs 8 7 et 89 qui font les différences deux à deux des signaux issus de quadrants opposés. Les sorties de ces sommateurs 87 et 89 sont appliquées à deux autres somnateurs 91 et 93 qui font respectivement la somme et la différence des signaux qu'ils reçoivent et qui fournissent à leur sortie des signaux d'écartométrie, l'un en site B et l'autre en gisement B'. La figure 5 est un autre mode de réalisation de l'ensemble optique 34. 'i encore, seuls les éléments optiques et les détecteurs sont représentés. Les rayons visibles et infrarouges sont reçus par le miroir concave principal 70 qui les réfléchit vers le miroir secondaire convexe 72 (ensemble type Cassegrain) lequel les renvoie selon la direction initiale. Ces rayons renvoyés viennent frapper un séparateur dichroïque réalisé par une surface 83 traitée pour réfléchir les rayons visibles et laisser passer les rayons infrarouges 3-5 microns. Derrière la surface 83 on trouve la grille de modulation tournante 78 et, après l'objectif de reprise 82, le détecteur infrarouge quatre quadrants 54 comme à la figure 3. La surface 83 peut d'ailleurs être constituée par un dépôt sur unt'. face du disque porteur de la grille de modulation 78. Les rayons visibles sont réfléchis par la surface 83 vers le centre du miroir secondaire 72, et, au niveau de ce centre est placé le detecteur d'image visible 56 sur lequel sont focalisés les rayons visibles. On souhaite parfois effectuer en outre une télémétrie par laser, et il est préférable alors qu'un moyen d'émission laser soit monté sur l'ensemble optique 34 pour émettre dans la direction de l'axe de visée 36 (selon cet axe ou parallèlement à cet axe). Cependant, le laser lui-même, trop volumineux ne peut être monté sur l'ensemble orientable 34 et on prévoit donc un laser fixe et des miroirs de renvoi montes sur l'ensemble 34 et placés de telle manière que le rayon laser soit toujours renvoyé dans la direction de l'axe de visée 36, quelle que soit l'orientation de l'ensemble 34. La partie réception du télémètre laser peut se situer sur l'ensemble optique 34 ou ailleurs. La figure 6 montre une réalisation dans laquelle l'ensemble optique 34 porte, comme moyen d'émission laser, plu sieurs miroirs de renvoi, l'illuminateur laser proprement dit, 86, étant fixe et pouvant se trouver déporté. Un premier miroir EI1, solidaire d'un support mobile en rotation autour de l'axe de rotation en site 42, renvoie le faisceau laser vers un deuxième miroir t2, puis un troisième miroir MB, solidaires du même support. Le faisceau reçu par M3 est dirigé vers un quatrième miroir M4 monte sur l'ensemble optique 34 lui-même qui est mobile en rotation autour de l'axe de rotation en gisement 38. Le faisceau laser sort parallèlement à l'axe de visée 36 quelle que soit l'orientation de celui-ci en site et en gisement, du fait notamment que les miroirs M1, M3 et M4 sont placés de manière à renvoyer le faisceau soit sur l'axe de rotation en situe, soit sur l'axe de rotation en gisement. Les éléments optiques décrits en référence aux figures 3 et 5 n'ont pas ét dessinés sur la figure 6. Les impulsions de faisceau laser emises et réfléchies par la ciblc peuvent être recueillies par une cellule de détection distincte du dispositif dc visee. riais on peut aussi prévoir que l'ensemble optique 34 peut recevoir, outre les rayonnements visible et infrarouge lointain, le rayon laser (longueur d'onde de préférence 1,06 micron). Les figures 7 et 8 montrent deux exemples de réalisation d'ensembles optiques 34 qui incorporent une réception de rayon laser à 1,06 micron pour la télémétrie. La voie d'émission laser, qui peut correspondre à la réalisation de la figure 6, n'est pas représentée. La figure 7 correspond à une modification de la figure 3. On y retrouve sans changement le double réflecteur Cassegrain 70, 72, le prisme 74 dont la face arrière est traitée réfléchissante pour les rayons infrarouges lointains et transparente pour le visible et le rayonnement laser à 1,06 micron. On retrouve également la même voie de traitement des rayons infrarouges 3-5 microns (grille de modulation 78, miroir de renvoi 80, objectif de reprise 82 et détecteur quatre quadrants 54). La différence avec la figure 3 se situe en arrière du prisme 74 : à la figure 7, un second prisme 88 est accolé au prisme 74. Les rayons visibles et laser traversent ce prisme, atteignent une face Derrière, inclinée à 90" par rapport à la face commune aux prismes 74 et 88. Cette face arrière est elle même une face commune au deuxième prisme 88 et à un troisième prisme 90. Elle est traitée dichroïque pour réfléchir les rayons laser à 1,06 micron, et pour laisser passer les rayons de lumière visible. Le rayonnement laser sort donc par un deuxième prisme sans traverser le troisième et il est focalisé par un objectif de reprise 92 sur une cellule de détection 94 du télémètre. Les rayons visibles, eux, traversent le troisième prisme 90, et sont focalisés par un objectif de reprise 96 sur une surface photosensible 56 comme à la figure 3. Ainsi, le même ensemble optique 34 reçoit et sépare trois types de rayonnement utiles au système de conduite de tir. La figure 8 montre de la même manière une variante qui s'inspire de la figure 5 à laquelle on a rajouté un dispositif de séparation du rayonnement laser à 1,06 micron. A cet effet, on a simplement intercalé, entre la surface semi-réfléchissante 83 de la figure 5 et la surface photosensible 56, deux prismes accolés 98, 100, dont la face commune est traitée dichroïque pour être transparente à la lumière visible et réfléchissante pour le rayon laser. Les rayons réfléchis par cette face commune viennent frapper une cellule de détection 102 du télémètre.

Claims: REVEIICATI0NS 1. Système dc conduite de tir comprellant un dispositif de visée (22) orientable selon deux axes indépendants par des moteurs d'oricntation, et uri circuit i < rtronJqu (14) associc ati dispositif de visée pour commander les moteurs de manière à orienter en permanence le dispositif de visée en direction d'une cible (18), caractérisé par le fait que le dispositif de visée comprend un premier moyen optique (70, 72) pour recevoir et transmettre simultanement, selon un même axe optique de visée (36), un rayonnement infrarouge de longueur d'onde d'environ 3 à 5 microns et un rayonnement visible, issus de la cible, et un deuxième moyen optique (74, 76) pour séparer ces rayonnements et les diriger respectivement sur un détecteur (54) sensible au rayonnement infrarouge et sur un détecteur d'image (56) sensible à la lumière visible, et par le fait que le circuit électronique associé (14) comprend un premier circuit d'écartométrie (58) recevant les signaux issus du détecteur sensible au rayonnement infrarouge et délivrant deux signaux d'écartométrie dits "signaux d'écartométrie sur points chauds", un second circuit d'écartométrie (60) recevant les signaux issus du détecteur d'image et délivrant deux signaux d'écartométrie dits "signaux d'écartométrie en lumière visible", et un circuit (64) de sélection de mode de commande recevant une pluralité de couples de signaux de commande d'orientation, parmi lesquels les deux couples de signaux d'écartométrie, et transmettant aux moteurs d'orientation un couple choisi de signaux de commande. 2. Système de conduite de tir selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier moyen optique comprend un double miroir catadioptrique Cassegrain, que le deuxième moyen optique comprend un séparateur dichroique (75) transparent pour l'un des deux rayonnements visible et infrarouge et réfléchissant pour l'autre, le détecteur infrarouge et le détecteur d'image étant situés respectivement de part et d'autre de cette surface. 3. Système de conduite dz- tir selon l'une des reven diction6 ] et 2 caractérisé par te fait qu'une grille de niodula- tion tournante (78) est interposée entre le deuxième moyen optique et le détecteur infrarouge pour fairc subir une modulation. à ±réquencf connue au rayonnenent reçu par ce détecteur. 4. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 3 à 3 caractérisé par 1. fait qut. le dispositif de visée comporte un troisième moyen optique (88 90) apte à séparer des rayonnements visible et infrarouge, un rayonnement laser de longueur d'onde différente des rayonnements visible et infrarouge à 3 à 5 microns, et à diriger ce rayonnement laser sur une cellule de détection (94) en vue de permettre une télémétrie par laser à partir du même dispositif de visée. 5. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que le dispositif de visée comporte en outre un moyen d'émission laser émettant dans la direction de l'axe optique de visée. 6. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que le système comprend un viseur de casque ou une lunette d'observation commandée par des moteurs d'orientation, des capteurs angulaires d'orientation de la lunette ou du viseur de casque étant prévus et couplés au circuit de sélection (64) pour fournir à celui-ci un couple de signaux de commande permettant l'orientation du dispositif de visée à partir de la lunette ou du viseur de casque. 7. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que le dispositif de visée porte un système de stabilisation gyroscopique (44) sensible aux déplacements selon les deux axes d'orientation du dispositif et comprenant des moteurs-couples (46) et des capteurs angulaires (48), les moteurs-couples recevant les signaux de commande issus du circuit de sélection et les capteurs angulaires fournissant des signaux d'actionnement des moteurs d'orientation (40) du dispositif de visée. 8. Système de conduite de tir selon la revendication 7 caractérisé par Ie fait que le système de stabilisation gyroscopi que port par le dispositif de vis & comprend deus: gyromètres (44). 9. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il est prévu un circuit (62) de mise cn mémoire des vitesses de déplacement angulaire du dispositif de visée, ce circuit recevant à cet effet les signaux de commande issus du circuit loìquz de sélection, et fournissant à Cc' dernier un couplc de signaux de commande, le circuit de sélection transmettant ce dernier couple de signaux en cas de disparition de signaux d'écartométrie de qualité satisfaisante. 10. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le détecteur (54) sensible au rayonnement infrarouge est un détecteur à quatre quadrants. 11. Système de conduite de tir selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé par le fait que le détecteur d'image visible (56) est une matrice de photodétecteurs et que le circuit d'écartométrie associé comporte un circuit de corrélation d'images.

Inventors: DANSAC, JEAN, GRANCOIN, BERNARD, LEPEYTRE, JEAN-PAUL, PRESSIAT, ROBERT
Applicants: THOMSON-CSF
Application year: 1983
Main classification: F41G3
IPC codes: F41G3