JPH0789037B2 - 動いている物体の位置決め装置 - Google Patents

動いている物体の位置決め装置

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JPH0789037B2
JPH0789037B2 JP61135121A JP13512186A JPH0789037B2 JP H0789037 B2 JPH0789037 B2 JP H0789037B2 JP 61135121 A JP61135121 A JP 61135121A JP 13512186 A JP13512186 A JP 13512186A JP H0789037 B2 JPH0789037 B2 JP H0789037B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は動いている物体を位置決めするための物体の
位置決め装置である。この発明は特にミサイル、例えば
対戦車用ミサイルの位置決め及び誘導に適しているがし
かしそれに専有するものではない。
例えば武器装置の照準線を構成する軸に関してミサイル
を位置決めするために、固定して取付られ、動いている
該物体に接続されている光放射器例えば光追跡器と共に
動作する光検出器例えば簡単な眼鏡照準具を備えた装置
はすでに周知である。固定して取付けられているけれど
も、光検出器は特定の方向に配向するように適合され、
したがって、各瞬時に光放射器の方向に向けられる。こ
の結果、基準軸に関して光検出器の瞬時の特定の方向へ
の配向がこの基準軸に関して該ミサイルの位置を表すこ
とになる。
したがって、このような周知の位置決め装置はミサイル
を追跡するために光検出器を連続的に特定の方向へ配向
されねばならなくなり、これによってミサイルの全飛行
区間オペレータの動作が必要となるという欠点があっ
た。さらに、センサはその特定の方向への配向がミサイ
ルの位置を表す電気信号を発生することができ、同じよ
うに誘導するために使用することができるように光検出
器に備えられなければならない。
あるいわゆる第２世代武器装置はミサイルの位置決め及
びその誘導を発火器によって規定される照準軸に関して
確実にする。
発火ステーションとミサイル間の結合は照準線と一致さ
れる検出器とそのシグネチュアーがある特性を持つにち
がいないミサイルに接続される光源間に確立される。
このシグネチュアーの特性は光源の放射スペクトル、背
景に対応する寄生信号に関する放射力、光源の放射周波
数又は光源の放射位相である。
周知の位置決め装置は上記で規定したすべての認知基準
を同時に使用することはできない。
この発明の目的はこれらの欠点を克服することである。
このため、この発明によると、固定して配置され、かつ
運動している物体に接続される光放射器と共に作動する
光検出器を備え、１つの軸に関して運動している上記物
体を位置決めするための装置は次の点で注目すべきであ
る。
即ち、光検出器は一方ではその面が少なくとも実質的に
軸に対して直角であり、動いている物体が運動できる軸
の環境の影像をマトリックスに形成するように適合され
た光学系に関連する制御可能な光電素子の固定マトリッ
クスから構成され、他方では光電素子を制御するための
電子制御装置から構成される。光放射器は点滅信号を発
生し同期手段は点滅信号と同期した制御パルスを供給
し、影像を取り入れるようにする該電子制御手段のため
に備えられている。
この方法で、軸に関して動いている物体の位置は軸に関
して点滅信号の影像によって付勢されるマトリックスの
光電素子又は各光電素子の位置によって与えられる。従
って、一定方向に向けることができる光検出器及び該光
検出器の配向に関連したセンサによる動いている物体の
追跡は、不要とされる。
さらに、この発明によるこの装置の動作パルス状で連続
的でないので、特に高SN比が得られる。実際、この発明
のおかげで、この装置はその期間が光源点滅の期間に等
しく、光放射と周波数及び位相で同期化されている撮像
をとり入れることができる。
この方法で、検出器源及び光源を同期させることによっ
て、検出器は放射器の放射力の尖頭値に近い有用な信号
レベルで作用することができる。
したがって、この結合は低平均電力に対して高SN比に作
用し、光源の消耗及び費用を制限することができる。
光電素子はサンプリング出力信号が特にディジタル処理
に適合される電荷転送型素子（一般にCCDと略称され
る）が有利である。
点滅信号を発生し、動いている物体に接続される光放射
器は光ビーコン又は固定ビーコンからの点滅信号を受信
し、光検出器の方へ該点滅信号を返す簡単な鏡でもよ
い。
光検出器と光放射器間の同期は常時結合手段又は一時的
結合手段によって得られる。その場合、該光検出器及び
光放射器は個々に同期を維持するための手段（タイムベ
ース）を備える。
点滅信号及びそれ故に光電素子を制御するための該電子
制御装置を制御するパルスは周期的又は他の所望の法則
に従って繰返される。しかしながら、リンクの周波数及
び位相を符号化し、自然の又は人工的妨害物に対して保
護するために、光放射器及び光検出器はランダム又は疑
似ランダム方法でトリガオフされる。
この発明による装置は高SN比で作用し、光電素子のマト
リックスによって与えられる影像の簡単な処理に装置を
制限することが可能であり、一方、起こり得る自然の又
は人工的妨害物に対して良好な不活性状態を維持する。
光検出器によって供給される位置情報をさらに改善する
ために、点滅に対応する一時的位置決めパルスの各々の
ごく近い前及び／又は後に生じる付加的一時パルスは点
滅と同期した同じ条件の下で基準発射をトリガオフにす
ることができる。
この装置は１つの位置決めパルスの名対のためにマトリ
ックスによって供給される情報と一緒に結合された１つ
の付加パルスとを比較する手段を備える。この方法で
は、付加パルスはミサイルが動いているフィールドの基
準影像を確立することを可能とし、この情報の比較によ
ってこのフィールドに存在する可能性のある寄生源を除
去することができる。
また、このような比較によって不明瞭なレベル、空間雑
音、特異点、転送不良、一様な応答の欠除等のような光
検出器の欠点をさらに自動的に補償することができる。
したがって、それは検出器の質の要求を減少し、利得の
補償なしで高温で作動させることを可能にする。
もしそこから生じる点滅が一時的に識別されるならば、
この発明による装置は動いているいくつかの物体は同時
に位置決めすることができる。したがって、この発明に
よる装置は動いている複数の物体の角度偏位測定が実行
されることを可能にする。
この発明は添付図面を参照して下記の説明を読むと容易
に理解される。
次に、実施例を説明する。第１図に示されたこの発明に
よる位置決め装置の実施例は例えば、該位置決め装置を
装備された対戦車武器装置を（図示されていない）の照
準線を表す軸OXに関してミサイル１の位置を連続的に指
示するようにされている。
位置決め装置は、例えば武器装置内に固定して配置され
た光検出器２と、ミサイル１に搭載された光放射器即ち
パルス化された光ビーコン３と、光検出器２と回転型の
光ビーコン３に接続する同期リンク４とによって本質的
に構成される。
光検出器２は本質的に光電素子６、例えば電荷転送素子
（CCD）型のマトリックス５、光学系７およびマトリッ
クス５を使用するための電子回路８から構成される。
マトリックス５において、光電素子６は行及び列の同一
平面上の配列で配置される。そのそれぞれは軸OY及び軸
OXに平行である。点Ｏは例えば、マトリックス５の中心
である。軸OX,OY及びOZは軸OXがマトリックス５の面に
対して直角である直交軸系を形成する。一方、軸OY及び
OZはマトリックス５に関して同一平面上である。
光学系７は軸OXを取囲む空間の影像をマトリックス５上
に形成することができる。
電子回路８は一時パルス９（第3b図参照）期間中光電素
子によって生じる電荷を読み出すことができる。すなわ
ち、それは軸OXを取囲む空間の連続的影像を取り入れる
ことができる。マトリックス５の露光の期間、すなわち
一時パルス９の期間及びイメージショットの期間は短
く、光電素子６の感光帯上における光子の積分時間に対
応する。それは50μＳのオーダーである。
パルス９は周期的であるが、その現れる瞬間は必ずしも
一時的に等距離なく、その結果パルスは周期的またはラ
ンダムな方法と違う一時的法則に従って現れる。
光ビーコン３は可視光線又は赤外線の点滅パルス10を放
射できるパルス源から構成される。例えば、このパルス
源は集光光学系を備えたキセノンランプ又はパルス発生
器又は光学系を備えたレーザダイオード又は光学系を備
えていないレーザダイオードである。
点滅パルス10は短いパルス幅、例えば20μＳのオーダー
である。
パルス源は光ビーコン３の放射を制限する小さいスペク
トル幅のフィルターを備えているが好ましい。同様に、
同一フィルターは光ビーコン３の放射帯域外の放射の除
去及び多分所望されることができるスペクトル分離の許
可をするために検出器２の光学系７と関連される。
同期リンクのおかげで、光ビーコン３による点滅パルス
10の放射は電子回路８によってトリガオフされるマトリ
ックス５によって実行される影像の取り入れと同期がと
られる。これは一時パルス９は点滅パルス10と同期がと
られていることを示す第3a及び3b図に示されている。更
に、各一時パルス９の期間は少なくとも点滅パルス10の
期間に等しい。それで、各点滅パルスは一時パルス９に
よって一時的に完全にカバーされる。
光検出器２と光ビーコン３間の同期リンク４は、例えば
伸ばすことのできる電線又は無線或は光リンクの形で常
に結合してもよい。また、光検出器２及び光ビーコン３
がミサイルの全飛行中影像を取り入れるためのパルス９
及び点滅パルス10の同期を維持することができる安定ク
ロックから構成されている場合には、検出器２と光ビー
コン３間の結合は一時的でよい。
この方法で、点滅パルス10が光ビーコン３によって放射
されるときはいつでも、光検出器２はこの点滅パルスが
少なくともマトリックス５の１つの素子６′にあたる結
果として作動する。したがって、この付勢された素子
６′は光検出器２によって検出される点滅パルス10の影
像から構成される。点滅パルス10はミサイル１と接続さ
れるので、軸OY及び軸OZに関して付勢される素子６′の
座標は軸OXに関してミサイイルの位置の特性を示してい
る。
付勢素子６′の座標から、電子回路８は位置を表す信号
を発生し、おそらくミサイル路を修正するようにする。
第４図はこの発明による装置の実施例を示す。光放射器
３はシーケンサ12に供給するタイムベース11を含む。シ
ーケンサ12はそのものが点滅パルス10を放射する光源14
を制御する電子トリガ装置13を制御する。光検出器２を
制御する電子回路は影像取得シーケンサ17を付勢する処
理装置16に接続されるタイムベース15を含む。シーケン
サ17はマトリックス５を作動させるためにそしてイメー
ジメモリ19に接続される電子装置18を制御する。インタ
ーフェイス20は同期リンク４を介して光放射器３と光検
出器２間の同期を確実にすることができる。
第５図に示されるように、マトリックス５を作動するた
めの電子装置18とイメージメモリ19間に、比較器21が置
かれる。この発明による装置の動作は第６図に示され
る。第６図は点滅パルス10を放射するための各一時パル
ス９と共に点滅パルス10に対してオフセットされている
撮影のための一時パルス22が関連してあることを示して
いる。この方法で、マトリックス５を制御するための一
時パルス22はミサイル１が移動するフィールドのショッ
トに対応する。その結果として、比較器21はその出力で
１つの点滅パルス10に単に対応する１つの信号を供給す
る。フィールドの背景は一時パルス22に対応する撮影信
号はそれに関連する一時パルス９に対応する撮影信号か
ら減算される。
したがって、一時パルス９後にイメージメモリ19に記憶
された信号は対応する点滅パルス10に関する情報だけを
一時パルス９が含む。よって、ミサイル１の位置決めは
特に正確である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による位置決め装置の概略図、第２図
は第１図の装置に使用される光電素子のマトリックスの
概略図、第３図ａ及びｂは時間ｔの関数として第１図の
装置の動作説明図、第４図は第１図の装置の実施例のブ
ロック図、第５図は第４図の装置の他の実施例のブロッ
ク図、第６図ａ及びｂは時間ｔの関数として第５図の他
の実施例の動作説明図である。 １……ミサイル、２……光検出器、３……光ビーコン、
４……同期リンク、５……マトリックス、６……光電素
子、10……点滅パルス、11,15……タイムベース、12,17
……シーケンサ、13……電子トリガ装置、14……光源、
16……処理装置、18……電子装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−ピエール・メルル フランス国、91400オルセイ、アレ・ド・ ロレ・デュ・ボア12 (72)発明者 ジャック・ローズ・デ・ゾルドン フランス国、91600 サヴィニィ、リュ ー・シャンベルラン25 (56)参考文献 米国特許4424943（ＵＳ，Ａ)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】１つの軸に関して動いている物体を位置決
    めするための装置において、 固定して配置され、前記物体が移動することのできる前
    記軸の環境を監視する光学系と関連する光電検出器と、 動いている前記物体に接続され、点滅信号を発生する光
    放射器とを備え、 前記光電検出器は一方では制御可能な光電素子の固定マ
    トリックスを含み、他方では前記光電素子を制御するた
    めの電子制御手段を含み、 この電子制御手段に前記点滅信号と同期をとって撮像の
    とり入れをトリガオフする制御パルスを供給する同期手
    段を設けたことを特徴とする動いている物体の位置決め
    装置。
  2. 【請求項２】前記制御パルスは一時的に前記点滅信号の
    すべてをカバーすることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の動いている物体の位置決め装置。
  3. 【請求項３】各制御パルスと関連するいくつかの点滅信
    号以外に発生される付加的な、一時的に近接した制御パ
    ルスがあり、 制御パルスとそれと関連する付加制御パルスの期間中前
    記マトリックスによって供給される電気信号を比較する
    手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の動いている物体の位置決め装置。
  4. 【請求項４】前記光電素子は電荷転送型の素子であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の動いている
    物体の位置決め装置。
  5. 【請求項５】前記光放射器と前記光検出器間の同期化は
    常時結合して得られることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の動いている物体の位置決め装置。
  6. 【請求項６】前記光放射器と前記光検出器間の同期化は
    一時的結合手段によって得られ、 前記一時的結合の破壊後前記同期を維持する手段を備え
    たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の動いて
    いる物体の位置決め装置。
  7. 【請求項７】前記点滅信号は周期的であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の動いている物体の位置
    決め装置。
  8. 【請求項８】前記点滅信号は疑似ランダム瞬時に発生す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の動いて
    いる物体の位置決め装置。
JP61135121A 1985-06-17 1986-06-12 動いている物体の位置決め装置 Expired - Fee Related JPH0789037B2 (ja)

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