Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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TOURELLEAU OPTRONIQUE ARME
L'invention concerne un tourelleau optronique armé
comportant une arme montée pour pivoter autour d'un axe
de gisement et un viseur monté pour pivoter autour du
même axe de gisement indépendamment du pivotement de
l'arme.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
Un tourelleau armé, équipant par exemple un navire
militaire ou un véhicule terrestre armé, est destiné à
protéger le navire ou le véhicule terrestre de jour comme
de nuit contre des agressions externes variées au moyen
notamment de tirs de projectiles (missiles, balles
d'armes à feu, etc.).
Un tel tourelleau optronique armé comporte générale-
ment une arme (canon, mitraillette, etc.) et un viseur
optronique intégrant par exemple une caméra infrarouge,
une caméra thermique, une caméra vidéo, un télémètre la-
ser, et permettant de réaliser la visée pour l'arme. Un
tel tourelleau comporte aussi fréquemment des équipements
complémentaires divers comme par exemple des moyens de
détection et de localisation des tirs de projectiles, un
dispositif de vision hémisphérique, etc. Enfin, un tel
tourelleau est fréquemment téléopérable , c'est-à-dire
qu'il peut être commandé à distance.
Les concepteurs et les utilisateurs de tourelleaux
optroniques armés sont classiquement confrontés aux pro-
blèmes suivants.
Le premier problème concerne l'orientation de
l'arme, qui, sur certains tourelleaux, ne peut être uti-
usée dans toutes les directions en gisement et en site à
cause de possibles interactions physiques avec d'autres
équipements montés sur le véhicule comme par exemple un
viseur d'observation panoramique dont le champ de vision
se trouve d'ailleurs lui aussi partiellement obstrué par
le tourelleau.
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Le deuxième problème concerne les tourelleaux sur
lesquels l'arme et le viseur optronique sont montés soli-
daires en rotation autour d'un axe de gisement. La rota-
tion du viseur optronique autour de l'axe de gisement
pour effectuer des observations est accompagnée d'une ro-
tation simultanée de l'arme, ce qui peut être interprété
à tort comme une menace par des personnes présentes à
proximité du tourelleau.
OBJET DE L'INVENTION
L'invention a pour objet un moyen pour augmenter la
zone battue par l'arme du tourelleau et la zone obser-
vable par un viseur voisin.
RESUME DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose un
tourelleau optronique armé comportant un corps pivotant
autour d'un axe de gisement, une arme solidaire en rota-
tion du corps selon l'axe de gisement et montée pour pi-
voter autour d'un premier axe de site, et un viseur op-
tronique monté pour pivoter autour du même axe de gise-
ment indépendamment du pivotement du corps autour de
l'axe de gisement.
Comme l'arme est solidaire en rotation du corps au-
tour de l'axe de gisement, l'orientation de l'arme en gi-
sement peut être réalisée dans toutes les directions sans
risque d'interaction physique avec d'autres équipements
du tourelleau eux aussi solidaires en rotation du corps
autour de l'axe de gisement.
Comme le viseur optronique est monté pour pivoter
autour du même axe de gisement indépendamment du pivote-
ment du corps et donc de l'arme, l'orientation du viseur
en gisement peut être réalisée sans rotation de l'arme et
n'est donc pas interprétée comme une menace.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
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Il sera fait référence à la figure du dessin annexé
qui représente une vue en perspective, avec écorché, du
tourelleau optronique armé de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Le tourelleau optronique armé 1 de l'invention, des-
tiné ici à équiper un véhicule terrestre blindé léger,
comporte une embase 2 fixée directement sur le véhicule,
un corps 3 constitué par une base tournante 4 et par un
support échancré 5, et un viseur optronique 6 comportant
un corps de viseur 6a et deux parties actives 6b, 6c. Les
formes extérieures de l'embase 2 et de la base tournante
4 du tourelleau optronique armé 1 sont des cylindres de
révolution ayant pour axe un même axe vertical appelé
dans cette description axe de gisement Z.
Le corps 3 du tourelleau optronique armé 1 est monté
pivotant autour de l'axe de gisement Z, et est entraîné
en rotation autour de l'axe de gisement Z par des pre-
miers moyens d'entraînement 7 positionnés à l'intérieur
de l'embase 2. Les premiers moyens d'entraînement 7 com-
portent un premier moteur électrique 8 coopérant avec un
premier palier 9 comprenant une partie fixe 11 solidaire
en rotation de l'embase 2 et une partie tournante 12 so-
lidaire en rotation de la base tournante 4 du corps 3.
Le support échancré 5 est fixé sur la base tournante
4 du corps 3 du tourelleau optronique armé 1. Le support
échancré 5 comprend deux bras s'étendant verticalement
depuis la base tournante 4 jusqu'à une partie supérieure
14 du tourelleau optronique armé 1.
Une arme légère 15, située sur la partie supérieure
14 du corps 3 du tourelleau optronique armé 1, est montée
sur le support échancré 5. L'arme légère 15 est donc so-
lidaire en rotation du corps 3 selon l'axe de gisement Z
et est donc elle aussi montée pivotante autour de l'axe
de gisement Z. L'orientation de l'arme légère 15 en gise-
ment, pour tirer sur des cibles selon des angles de gise-
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ment différents, est par conséquent réalisée au moyen des
premiers moyens d'entraînement 7.
L'arme légère 15 est aussi montée pour pivoter au-
tour d'un premier axe de site Xl, ce qui permet
d'orienter l'arme légère 15 en site (ou en élévation)
pour tirer sur des cibles selon des angles de site diffé-
rents. L'orientation de l'arme légère 15 en site est réa-
lisée au moyen de deuxièmes moyens d'entraînement 16 com-
portant un deuxième moteur électrique et montés sur le
support échancré 5.
Le corps de viseur 6a du viseur optronique 6 est,
quant à lui, monté pour pivoter autour de l'axe de gise-
ment Z indépendamment du pivotement du corps 3 du tourel-
leau optronique armé 1 et donc de l'arme légère 15.
L'orientation en gisement du viseur optronique 6, pour
réaliser la visée pour l'arme légère 15 ou pour effectuer
des observations selon des angles de gisement différents,
est réalisée par des troisièmes moyens d'entraînement 18
positionnés, tout comme les premiers
moyens
d'entraînement 7, à l'intérieur de l'embase 2 du tourel-
leau optronique armé 1. Les troisièmes moyens
d'entraînement 18 comportent un troisième moteur élec-
trique 19 coopérant avec un deuxième palier 21 comprenant
une partie fixe 22 solidaire en rotation de l'embase 2 et
une partie tournante 23 solidaire en rotation du corps de
viseur 6a du viseur optronique 6. Le premier palier 9 et
le deuxième palier 21 sont donc montés coaxialement au-
tour de l'axe de gisement Z. Le premier moteur électrique
8 et le troisième moteur électrique 19 fonctionnent indé-
pendamment l'un de l'autre, ce qui permet d'orienter en
gisement l'arme légère 15 et le viseur optronique 6 indé-
pendamment l'un de l'autre. On notera toutefois que le
viseur optronique 6 peut être utilisé pour pointer
l'arme. Dans cette phase, le viseur optronique 6 envoie
des consignes de position en gisement qui sont recopiées
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par l'asservissement de recopie en position de l'arme,
chacun des deux dispositifs étant munis de capteurs de
position angulaire en gisement de précision suffisante à
cette fin. Le simbleautage est réalisé en réglant le dé-
5 calage angulaire entre les indications des capteurs de
l'arme et du viseur lorsque ceux-ci visent dans la même
direction (il s'agit d'une procédure classique de sim-
bleautage du viseur avec l'arme réalisée dans les tou-
relles où l'arme est asservie en position sur le viseur).
Les parties actives 6b, 6c du viseur optronique 6
sont aussi montées pour pivoter autour d'un deuxième axe
de site X2, ce qui permet d'orienter le viseur optronique
6 en site pour réaliser la visée pour l'arme légère 15 et
pour effectuer des observations selon des angles de site
différents. L'orientation des parties actives 6a, 6b du
viseur optronique 6 en site est réalisée au moyen de qua-
trièmes moyens d'entraînement 25 (représentés schémati-
quement sur la figure) comportant un quatrième moteur
électrique et situés à l'intérieur du corps de viseur 6a
du viseur optronique 6.
On note sur la figure que l'arme légère 15 est si-
tuée au dessus du viseur optronique 6, et que le support
échancré 5 sur lequel est montée l'arme légère 15 dégage
une zone périphérique majoritaire autour du viseur optro-
nique 6. Ainsi, pour une position en gisement donnée du
corps 3 du tourelleau optronique armé 1, le viseur optro-
nique 6 peut être orienté sur une étendue importante
d'angle de gisement sans que son champ de vision ne soit
masqué par des obstacles situés sur le tourelleau optro-
nique armé 1, lesdits obstacles étant ici constitués no-
tamment par les bras verticaux du support échancré 5. On
minimise ainsi une zone angulaire dans laquelle le champ
de vision du viseur optronique 6 est masqué.
Il n'est de plus pas nécessaire de faire pivoter le
corps 3 du tourelleau optronique armé 1 et donc l'arme
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légère 15 pour effectuer des observations grâce au viseur
optronique 6 sur une étendue importante d'angle de gise-
ment.
On note en outre que, comme l'axe de gisement autour
duquel pivote le viseur optronique 6 et celui autour du-
quel pivote le corps 3 du tourelleau optronique armé 1 et
donc l'arme légère 15 sont confondus, le tourelleau op-
tronique armé 1 de l'invention présente une très bonne
qualité de simbleautage. De plus, comme le viseur optro-
nique 6 et l'arme légère 15 sont très proches l'un de
l'autre sur le tourelleau, d'éventuels problèmes de pa-
rallaxe sont minimisés.
Le tourelleau optronique armé 1 comporte de plus des
moyens de détection 31 d'un tir de projectile et un dis-
positif de vision hémisphérique 32 tous deux situés sur
la partie supérieure 14 du corps 3 du tourelleau optro-
nique armé 1 et montés sur le support échancré 5.
Les moyens de détection 31 comportent une tête de
détection 33 de forme semi-sphérique équipée d'une plura-
lité de capteurs acoustiques 34 répartis sur toute la
surface de la tête de détection 33, ainsi que des moyens
de traitement 35 situés dans la tête de détection 33 (re-
présentés schématiquement sur la figure). Les moyens de
traitement 35 sont adaptés à acquérir des mesures acous-
tiques réalisés par les capteurs acoustiques 34 et à ana-
lyser ces mesures acoustiques. Les moyens de traitement
déduisent de ces mesures acoustiques qu'un tir de pro-
jectile a été effectué. Les moyens de traitement 35 sont
aussi adaptés à localiser l'origine du projectile, en
30
analysant les différences entre les intensités sonores
associées aux mesures acoustiques et perçues par les dif-
férents capteurs acoustiques 34.
La position des moyens de détection 31, situés sur
la partie supérieure 14 du corps 3 du tourelleau optro-
35 nique
armé 1, permet à ceux-ci de réaliser les mesures
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acoustiques sans que des réflexions parasites sur des
obstacles situés sur le tourelleau optronique armé 1 ne
perturbent ces mesures.
Le dispositif de vision hémisphérique 32 comporte
notamment une caméra 38 munie d'un objectif de type
fisheye (ou il de poisson ) permettant à la camé-
ra 38 de fournir des images panoramiques sur 220 .
La position du dispositif de vision hémisphérique,
situé sur la partie supérieure 14 du corps 3 du tourel-
leau optronique armé 1 permet d'offrir une vision complè-
tement dégagée des alentours et du dessus du véhicule.
Le tourelleau optronique armé 1 comporte de plus un
dispositif lance-grenades 41 en deux parties 41a, 41b
adapté à lancer des grenades fumigènes. Le dispositif
lance-grenades 41 est monté sur la base tournante 4 du
corps 3 du tourelleau optronique armé 1 et est solidaire
en rotation du corps 3. L'orientation du lance-grenades
41 en gisement est donc réalisée par les premiers moyens
d'entraînement 7, tout comme l'orientation en gisement de
l'arme légère 15.
Le tourelleau optronique armé 1 comporte enfin un
calculateur centralisé 42 (représenté schématiquement sur
la figure) situé dans l'embase 2 du tourelleau optronique
armé 1.
Le calculateur centralisé 42 est ici connecté à une
pluralité d'équipements du tourelleau pour les commander
et/ou pour acquérir des données provenant de ces équipe-
ments.
Le calculateur centralisé 42 est en l'occurrence
connecté à l'arme légère 15 et au dispositif de lance-
grenades 41 pour commander leur actionnement. Le calcula-
teur centralisé 42 est de plus connecté aux premiers
moyens d'entraînement 7 pour commander l'orientation en
gisement du corps 3 du tourelleau optronique armé 1 et
donc de l'arme légère 15, du dispositif lance-grenades
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41, des moyens de détection 31 et du dispositif de vision
atmosphérique 32. Le calculateur centralisé 42 est aussi
connecté aux deuxièmes moyens d'entraînement 16 pour com-
mander l'orientation en site de l'arme légère 15, aux
troisièmes moyens d'entraînement 18 et aux quatrièmes
moyens d'entraînement 25 pour commander respectivement
l'orientation en gisement et en site du viseur optronique
6. Le calculateur centralisé 42 est enfin relié aux
moyens de traitement 35 des moyens de détection 31, au
dispositif de vision hémisphérique 32 et au viseur optro-
nique 6 pour acquérir des données (images, mesures acous-
tiques, localisation de l'origine d'un projectile, etc.)
provenant de ces équipements.
Le calculateur centralisé 42 comporte des moyens de
communication symbolisés en 43 (ces moyens de communica-
tion sont par exemple une liaison par câbles électriques
ou mais pourraient être une liaison sans fil) qui permet-
tent de téléopérer le tourelleau optronique armé 1. Par
téléoperer , on entend que les moyens de commande (ma-
nette de pointage, écran de visualisation, bouton de mise
de feu...) sont déportés à l'intérieur du véhicule.
L'utilisation d'un calculateur centralisé 42 situé
au c ur même du tourelleau optronique armé 1 permet de
faciliter l'intégration du tourelleau optronique armé 1
dans le véhicule, de réduire le nombre et la longueur des
câbles connectés aux différents équipements du tourelleau
optronique armé 1, de diminuer les temps de réponse asso-
ciés aux commande de ces équipements, d'améliorer les
fonctions de surveillance de ces équipements, etc.
Avantageusement, les premiers moyens d'entraînement
7 et les troisièmes moyens d'entraînement 18 peuvent être
pilotés par le calculateur centralisé 42 pour mettre en
uvre un mode coordonné dans lequel un entraînement en
rotation coordonné du corps 3 et du viseur optronique 6
autour de l'axe de gisement Z est commandé. Le mode coor-
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donné est utilisé pour réduire voire éliminer totalement
la zone angulaire dans laquelle le champ de vision du vi-
seur optronique 6 est masquée.
Lorsque le mode coordonné est sélectionné (depuis le
véhicule, à distance, etc.), le calculateur centralisé 42
pilote les premiers moyens d'entraînement 7 et les troi-
sièmes moyens d'entraînement 18 en coordonnant les pre-
miers moyens d'entraînement 7 et les troisièmes moyens
d'entraînement 18 de manière à assurer que les positions
angulaires en gisement du corps 3 et du viseur optronique
6 demeurent telles que le champ de vision du viseur op-
tronique 6 ne soit jamais masqué par les bras verticaux
du support échancré 5.
Le viseur optronique 6 peut donc être orienté sur une
étendue d'angle de gisement de 360 sans que son champ de
vision ne soit masqué. L'entraînement en rotation du vi-
seur optronique 6 s'accompagne d'un entraînement en rota-
tion coordonné du corps 3 lorsque la position angulaire
en gisement du viseur optronique 6 est telle que son
champs de vision est sur le point d'être masqué par les
bras verticaux du support échancré 5. Avantageusement,
des moyens d'estimation de la vitesse d'entraînement en
rotation selon l'angle de gisement du viseur optronique 6
et du corps 3, ainsi que des moyens d'estimation de la
position angulaire en gisement du viseur optronique 6 et
du corps 3 sont utilisés pour mettre en uvre le mode
coordonné.
Lorsque les positions angulaires relatives du viseur
optronique 6 et du corps 3 et la vitesse d'entraînement
en rotation du viseur optronique 6 sont telles que les
premiers moyens d'entraînement 7 ne sont pas en mesure
d'orienter le corps 3 suffisamment rapidement pour empê-
cher que le champ de vision du viseur optronique 6 ne
soit masqué, le calculateur centralisé 42 commande les
troisièmes moyen d'entraînement 18 pour interrompre
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l'entraînement en rotation du viseur optronique 6.
Alternativement, le calculateur centralisé 42 est
configuré pour déduire des positions angulaires en gise-
ment respectives du viseur optronique 6 et du corps 3 que
5 le
champ de vision du viseur optronique 6 va être masqué
par un des bras. Dans ce cas, le calculateur centralisé
42 commande les troisièmes moyens d'entraînement 18 pour
entraîner le viseur optronique 6 dans un sens opposé au
sens de rotation commandé, de manière à repositionner le
10 viseur
optronique 6 dans une position angulaire où son
champ de vision n'est pas masqué.
Alternativement, des données de référence de posi-
tion angulaire en gisement du corps 3 et du viseur optro-
nique 6 et de vitesse de rotation du corps 3 et du viseur
optronique 6 sont stockées dans un module de mémoire as-
socié au calculateur centralisé 42. Le calculateur cen-
tralisé 42 utilise ces données de référence pour mettre
en uvre le mode coordonné, par exemple en stoppant
l'entraînement en rotation du viseur optronique lorsque
sa vitesse dépasse un seuil prédéfini inclus dans les
données de référence ou lorsque sa position angulaire dé-
passe une position prédéfinie incluse dans les données de
référence.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation
particulier qui vient d'être décrit, mais, bien au con-
traire, couvre toute variante entrant dans le cadre de
l'invention telle que définie par les revendications.
Bien que l'on ait décrit que l'embase du tourelleau
optronique armé est fixée directement sur le véhicule
terrestre blindé léger, le tourelleau optronique armé
peut bien sûr être monté sur une tourelle équipant un tel
véhicule. On note par ailleurs que, dans le terme tou-
relleau , on inclut tout type d'affût portant une arme
quelconque, pouvant être ou non monté sur une tourelle.
De même, bien que l'on ait indiqué que le tourelleau
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optronique armé équipe un véhicule terrestre blindé lé-
ger, celui-ci peut bien sûr être monté sur un autre type
de support : navire militaire, avion ou hélicoptère de
combat, installation militaire fixe (tourelle anti-
aérienne), etc.
Bien que l'axe de gisement soit ici un axe vertical,
celui-ci peut être un axe d'orientation quelconque for-
mant un angle non nul avec un axe vertical.
Lors du déplacement du viseur optronique 6, le corps
3 peut être fixe ou entraîné dans le même sens que le vi-
seur optronique 6 (pour éviter un masquage du champ de
vision du viseur optronique 6 par un des bras) ou dans un
sens opposé (pour augmenter la vitesse de passage du bras
devant le viseur optronique et réduire la durée de mas-
quage).
