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Est-a
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Tif
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precis
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Physical
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514884A1
Family ID 2002881
Probable Assignee Sfim
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE ET DISPOSITIF POUR CORRIGER GLOBALEMENT, D'UN TIR AU
SUIVANT, LE TIR D'UNE ARME A TIR TENDU
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE LE TIR D'UNE ARME.
ON VISE LA CIBLEC AVEC UN VISEUR OPTIQUE1 PENDANT LA DUREE DU PARCOURS
DU PROJECTILE TIREP, ON FORME EN PERMANENCE SUR UNE SURFACE DE
DETECTION3 UN POINT REPRESENTATIF DE L'AXE OPTIQUE DU VISEUR PASSANT
PAR LA CIBLE, ON TIRE ET ON ECLAIRE LE PROJECTILE AVEC UNE IMPULSION
DE LUMIERE DE FACON A OBTENIR UNE RELFEXION SUR LE PROJECTILE ET ON
UTILISE LE RETOUR DE L'IMPULSION REFLECHIE POUR FORMER SUR LADITE
SURFACE DE DETECTION UN POINT REPRESENTATIF DE LA POSITION DU
PROJECTILE, ON MESURE L'ECART DE CE POINT AU POINT REPRESENTATIF DE
L'AXE OPTIQUE ET ON UTILISE LE RESULTAT DE CETTE MESURE POUR COMMANDER
LE TIR SUIVANT.
L'INVENTION S'APPLIQUE A TOUTES LES ARMES A TIR TENDU.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne les armes a tir tendu, c'est-a-dire les armes
dont
les projectiles decrivent une trajectoire dont la fleche est faible
relativement a la distance parcourue, soit par
exemple une fleche de l'ordre de 1 % de la distance ou moins.
La precision du tir des armes a tir tendu (canon,
roquette) a ete considerablement amelioree dans un passe recent.
D'une part, cela est du a l'intervention de viseurs perfectionnes, de
capteurs de mesure destines a etablir la valeur des nombreux
parametres qui entrent dans les calculs de tir, et enfin par' l'emploi
de calculateurs rapides et precis qui exploitent les informations
issues de ces capteurs et transmettent au tube
lanceur les reglages de tir.
L'intervention de ces moyens ne permet toutefois pas d'atteindre les
hauts niveaux de probabilites d'impact qui sont necessaires
aujourd'hui pour eliminer l'adversaire avec une
certitude encore plus grande dans un court intervalle de temps.
En effet, ils ne permettent pas: de mesurer les conditions
d'environnement (direction du vent, densite de l'air, etc) rencontrees
par le projectile sur sa trajectoire, conditions qui sont
particulierement influentes sur la trajectoire d'une roquette volant
tres pres du sol de prendre en compte les defauts eventuels des moyens
de tir (courbure et usure du tube de l'arme par exemple) ou des moyens
de correction (defaut d'harmonisation); de prendre en compte les
erreurs accidentelles ou systematiques commises par les moyens
ci-dessus et les erreurs
propres auxdits moyens.
Le but de la presente invention est de fournir un procede et un
dispositif qui permettent de corriger le tir, d'un tir au suivant, en
tenant compte globalement de toutes ces
sources d'erreur.
Selon l'invention, on vise la cible avec un viseur optique pendant la
duree du parcours du projectile tire, on forme en permanence sur une
surface de detection un point representatif de l'axe optique dudit
viseur passant par la cible, on tire et on eclaire le projectile avec
une impulsion de lumiere de facon a obtenir une reflexion sur le
projectile et on utilise le retour de l'impulsion reflechie pour
former sur ladite surface de detection un point representatif de la
position
du projectile, on mesure l'ecart de ce point au point representa-
tif de l'axe optique de visee et on utilise le resultat de cette
mesure pour commander le tir suivant.
Par "viseur optique", il faut entendre tout viseur utilisant les
proprietes de propagation suffisamment rectilignes des onde S
electromagnetiques, visibles ou invisibles, de courte
longueur d'ondes.
L'expression "commander le tir suivant" doit etre prise au sens le
plus large; il peut s'agir d'une commande automatique de tir ou d'une
autorisation pure et simple du tir suivant, ou d'une autorisation du
tir suivant apres correction du pointage de l'arme, ou d'une
inhibition du tir suivant quand il est programme
a priori.
Il faut comprendre que dans l'expression "d'un tir au suivant", "tir"
signifie aussi bien un unique deuxieme tir qu'une
sequence automatique de plusieurs tirs.
L'invention permet de corriger la visee, d'un tir au suivant, chaque
fois que la correction est due a des causes de caractere systematique
et non prises en compte par l'organe de visee, et que la correction a
faire pour en eliminer l'effet est
raisonnablement superieure a la dispersion du tir.
Dans une realisation plus particulierement typique, on utilise
seulement les impulsions reflechies, de preference la derniere
impulsion reflechie, pendant la fin du parcours du projectile tire,
pour la mesure de l'ecart La "fin" du parcours signifie par exemple
que le projectile a parcouru au moins 95 % environ de sa trajectoire
theorique En terme de duree de parcours, par exemple, si la duree
theorique du parcours est de 2 secondes, on emettra les impulsions de
lumieres apres
1,8 secondes par exemple.
Si on le desire, on utilise egalement l'impulsion reflechie pour
mesurer par telemetrie la distance en ligne droite du projectile au
viseur et on utilise cette mesure et l'ecart mesure comme indique
ci-dessus pour calculer ledit ecart en tant qu'ecarts metriques selon
l'axe de visee et deux axes horizontal
et vertical qui lui sont perpendiculaires.
Dans une realisation preferee, on suit en temps reel par le calcul la
trajectoire supposee du projectile et on provoque l'emission des
impulsions de lumiere peu avant l'instant theoriqu
de l'impact.
On decrira ci-apres un dispositif de mise en oeuvre du procede de
l'invention, en reference aux figures du dessin joint sur lequel: la
figure 1 est un schema general du dispositif, et
la figure 2 est un schema de la surface de detection.
Le dispositif represente sur la figure 1 pour atteindre une cible C
avec un projectile P comprend typiquement un viseur optique 1 dont
l'axe optique est represente en tiretes et passe par la cible C,
equipe d'un telemetre laser 2 (il peut s'agir de celui qui equipe
normalement le viseur de l'arme a tir tendu utilisee) Au viseur est
associe un dispositif optronique comprenant une surface 3 (figure 2)
sur laquelle peuvent se forme a la fois une image C' de la cible C et
une image P' du projectil P. La surface de detection est une
quelconque surface de detection connue par exemple du type balaye
electroniquement ou mecaniquement comme un ecran de television visible
ou infra-rouge ou du type compose d'une mosaique de detecteurs
statiques ou d'un combinaison de ces types Des moyens connus 4 sont
associes au dispositif optronique pour calculer les coordonnees
relatives
des deux images P' et C'.
Pour obtenir l'image de la cible, le tireur pointe celle-ci
continument au moyen du viseur 1 pendant toute la duree du parcours du
projectile et la trace de l'axe de visee forme l'image de la cible sur
la surface optronique 3 Il est preconise de mettre en oeuvre un
dispositif de poursuite automatique de la cible. -35 Pour obtenir une
image exploitable du projectile P, on munit ce dernier d'un reflecteur
arriere ou de culot 6 legerement diffusant et on l'eclaire par une ou
plusieurs impulsions lumineuses emises par le telemetre 2, de
preference le plus tard possible pendant la duree du parcours du
projectile pour que la correction qui sera effectuee a partir de la ou
des mesures d'ecart n'intervienne qu'apres que le projectile ait subi
le maximum d'influences, c'est-a-dire seulement lorsqu'il est arrive a
proximite immediate de la cible Le retour de l'impulsion lumineuse a
une double fonction: il permet de determiner par le truchement de 4
l'ecart projectile-axe de visee et par le truchement du telemetre 2 la
distance projectile-viseur Le tireur disposera a l'instant du retour
de chaque impulsion laser de l'eloignement du projectile et de son
ecart angulaire par rapport a l'axe de visee, donc par un calcul
simple de ses ecarts metriques 6 x, a y par rapport audit axe, si
ceux-ci sont necessaires. Le tir de l'arme est normalement commande
par un calculateur et programmateur de tir 7 Ce calculateur commande
le
fonctionnement de l'emetteur laser du telemetre 2 (comme schema-
tise par la liaison 8) et il recoit l'information de distance fournie
par le telemetre (comme schematise par la liaison 9) Il recoit d'autre
part les parametres d'ecart angulaire elabores par le dispositif 4
(liaison 10) a partir du signal optronique
fourni (liaison 11) par le dispositif optronique.
Generalement, la surface optronique sur laquelle se forme l'image de
la cible et du point lumineux provoque par le reflecteur du projectile
va tourner aleatoirement autour de la ligne de visee,
notamment si le viseur est dispose sur un vehicule en marche.
Ainsi, l'ecartometrie brute serait sans valeur spatiale et donc
inutilisable pour determiner des ecarts ayant un interet pour des
calculs ballistiques On dotera donc en consequence, l'optronique d'un
redresseur d'image prismatique ou a miroirs 12 dont une
realisation courante est connue sous le nom de prisme de PECHAN.
Ce redresseur d'image sera commande (liaison 14) par ou asservi a un
detecteur de verticale 13, pendulaire (vehicule a l'arret) ou
gyroscopique (vehicule en marche) convenablement regle a zero
et insuffisamment lineaire Une autre facon de faire particuliere-
ment elegante est egalement possible lorsqu'un minimum de moyen de
calcul rapide est disponible, ce qui est generalement le cas sur les
viseurs modernes On mesure par un ou deux senseurs gravifiques ou
inertiels les angles de pentecd&#x003C;et de devers instantanes du
viseur et par le calcul on passe des ecarts brute precites aux ecarts
horizontaux et verticaux necessaires a la
correction des ecarts bruts 4 x et ty du tir.
Dans une realisation preferee, on demande au calculatet de tir de
suivre en temps reel par le calcul la trajectoire supposee du
projectile en distance c'est-a-dire en termes d'ecax theoriques par
rapport a la ligne de visee (cette trajectoire rejoint la ligne de
visee a l'instant calcule de l'impact) et de provoquer l'emission
laser quelque peu avant ledit instant A recu en retour de celle-ci, le
calculateur prend alors en compte les ecarts reels bruts A x, t y, les
projette sur des axes vertical et horizontal, et la distance du
projectile par rapport a la ligne de visee, comme indique
precedemment, puis par une courte extrapolation calcule les ecarts
presumes d'impact, ou de manque: Ix, Iy, Iz Vu que cette operation de
calcul s'appuiera sur des mesures en fin de trajectoire, les ecarts
d'impact ou de
manque presumes et extrapoles seront suffisamment precis Rien-
ne s'oppose d'ailleurs a ce que le calculateur utilise soit
suffisamment puissant pour qu'il puisse etre programme pour utiliser
pour l'extrapolation l'ultime echo laser correctement
recu par l'ecartometrie, ceci constituant egalement une caracte-
ristique de l'invention Les ecarts Ix, Iy, Iz sont mis en memoire et
introduits dans le calcul des reglages de tir du deuxieme coup a tirer
A ce propos, il semble avantageux de prevoir principalement si le tir
a lieu vehicule en marche, une sequence de tir de deux (ou plus) coups
separes par une telemetri ecartometrie, ce qui pourra etre commodement
mis a profit par une arme a chargement et a tir automatique Cette
caracteristique de l'invention peut etre perfectionnee par
l'introduction dans le calculateur d'une consigne selon laquelle
celui-ci provoque ou inhibe le deuxieme tir ou l'un des suivants
si'les ecarts Ix, Iy, Iz tombent en-dessous d'une certaine valeur
preaffichee calculee
fonction de la dispersion connue du tir.
On a represente symboliquement sur la figure 1 le dispositif de
chargement automatique 15 de l'arme avec sa commande 16 placee
elle-meme sous la commande du calculateur 7 (liaison 17) et le
dispositif de pointage 18 de l'arme commande par le calculateur
(liaison 19).
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Procede pour corriger globalement, d'un tir au suivant, le tir d'une
arme a tir tendu, dans lequel on vise la cible (C) avec un viseur
optique ( 1) pendant la duree du parcours du projectile tire (P), on
forme en permanence sur une surface de detection( 3) un point
representatif de l'axe optique du viseur passant par la cible, on tire
et on eclaire le projectile avec uni impulsion de lumiere de facon a
obtenir une reflexion sur le projectile et on utilise le retour de
l'impulsion reflechie pour former sur ladite surface de detection un
point representatif de la position du projectile, on mesure l'ecart de
ce point au point representatif de l'axe optique et on utilise le
resultat de
cette mesure pour commander le tir suivant.
2 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce qu'on utilise
seulement les impulsions reflechies, de preference la derniere
impulsion reflechie, pendant la fin du parcours du
projectile tire, pour la mesure de l'ecart.
3 Procede selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce qu'on
utilise egalement l'impulsion reflechie pour mesurer par
telemetrie la distance du projectile au viseur.
4 Procede selon la revendication 3, caracterise en ce qu'ou utilise la
mesure de la distance du projectile et l'ecart angulaire pour calculer
ledit ecart en tant qu'ecarts metriques s selon l'axe de visee et deux
axes horizontal et vertical qui lui
sont perpendiculaires.
5 Procede selon l'une des revendications 1 a 4,
caracterise en ce qu'on suit en temps reel par le calcul de la
trajectoire supposee du projectile et on provoque l'emission des
impulsions de lumiere peu avant l'instant theorique de l'impact.
6 Procede selon l'une des revendications 1 a 5, caracterise
en ce qu'on utilise le meme dispositif optique pour viser la
cible et pour eclairer le projectile.
2514884.
7 Procede selon l'une des revendications 1 a 6, caracterise
en ce qu'on introduit les differences entre le ou les ecarts mesures
et les ecarts theoriques precalcules dans la tir de l'arme de telle
sorte que le pointage de l'arme soit corrige de ces differences, en
vue de repeter le tir en ameliorant
sa justesse.
8 Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procede selon
l'une des revendications 1 a 7, caracterise en ce qu'il comprend,
en combinaison, des moyens ( 1) pour viser la cible et former en
permanence pendant la duree du parcours du projectile une image de la
cible sur une surface de detection ( 3), des moyens ( 2) pour eclairer
le projectile avec des impulsions de lumiere, des moyens ( 6) sur le
projectile pour reflechir vers le viseur ( 1) lesdites impulsions, de
facon a former sur ladite surface ( 3) une image du projectile, et des
moyens ( 4) pour calculer l'ecart du projectile a l'axe de visee de la
cible a partir desdites images. 9 Dispositif selon la revendication 8,
caracterise en ce que le viseur est equipe d'un telemetre laser ( 2)
qui fournit
lesdites impulsions.
Dispositif selon la revendication 8, caracterise en ce qu'il comprend
un calculateur de tir ( 7) qui a partir de l'ecart
ainsi calcule corrige le pointage de l'arme.
11 Dispositif selon la revendication 8, caracterise en ce qu'il
comprend des moyens pour suivre en temps reel par le calcul la
trajectoire supposee du projectile et declencher la production
des impulsions de lumiere peu avant la fin de cette trajectoire.
12 Dispositif selon l'une des revendications 8 a 11,
caracterise en ce qu'il comprend un dispositif de chargement
automatique ( 15) de l'arme et de commande ( 16) ou d'inhibition de
tir.
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