WO1997045692A1 - Shooting practice system, gun equipment, corresponding target and method - Google Patents

Shooting practice system, gun equipment, corresponding target and method Download PDF

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WO1997045692A1
WO1997045692A1 PCT/FR1997/000929 FR9700929W WO9745692A1 WO 1997045692 A1 WO1997045692 A1 WO 1997045692A1 FR 9700929 W FR9700929 W FR 9700929W WO 9745692 A1 WO9745692 A1 WO 9745692A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
target
rifle
processing unit
light beam
shot
Prior art date
Application number
PCT/FR1997/000929
Other languages
French (fr)
Inventor
Michel Billon
Henri L'her
Olivier Sentieys
Michel Valette
Original Assignee
Universite De Rennes 1
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Publication date
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Priority to DE69706679T priority patent/DE69706679D1/en
Priority to AU30968/97A priority patent/AU3096897A/en
Priority to EP97926046A priority patent/EP0904521B1/en
Publication of WO1997045692A1 publication Critical patent/WO1997045692A1/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A33/00Adaptations for training; Gun simulators
    • F41A33/02Light- or radiation-emitting guns ; Light- or radiation-sensitive guns; Cartridges carrying light emitting sources, e.g. laser
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/26Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • F41G3/2622Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
    • F41G3/2683Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile with reflection of the beam on the target back to the weapon
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41JTARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J5/00Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
    • F41J5/02Photo-electric hit-detector systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41JTARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J9/00Moving targets, i.e. moving when fired at
    • F41J9/16Clay-pigeon targets; Clay-disc targets

Definitions

  • said reception sensor cooperates with means for taking into account the ambient lighting.
  • the illumination transmitted by a converging lens 63 passes through the spatial filter constituted by a diaphragm 64 and the image is then made on the PSD 61.
  • the latter in fact detects the center of gravity of the illumination. Therefore, the detection is practically insensitive to optical aberrations.
  • the diameter of the input optic is 20 mm, but it can be reduced by a factor of 2.
  • the detector is subjected to several “parasites” (sun, ambient radiation, ...), and to the light coming from the laser diode, and reflected by the target. To ensure good measurement dynamics, the effect of each of these sources should be studied. Regarding the effect of the atmosphere, we assume an ambient lighting of
  • the illumination received by the detector varies in D- 4 .
  • the power received by the detector is 130nW. It can generate a current in the detector equal to
  • a control photodiode 88 delivers information relating to the light power of the laser diode. Finally, the sequencer 83 transmits over the air 87 the signal obtained, to the processing unit.
  • the operating principle of the detector 85 is illustrated in FIG. 10. It is a bidirectional PSD. It includes four electrodes 101 to 104, and a bias voltage 105 is applied to the center of the detector. The image of the target is made on the surface of the PSD causing a variation of the currents II, 12, 13, 14, flowing in load resistors. The values of these currents are a function of the position of the center of gravity of the illumination of coordinates (x, y) received.
  • x (Il-I2) / (IIll + II2l)
  • y (I3-I4) / (II3I + II4I)
  • the result is determined by the processing unit and broadcast by loudspeaker or displayed on a screen.
  • a capacity of 0.5 mF is charged through the voltage converter for one to a few seconds so that at the time of the firing a mosfet transistor controlled by the sequencer 83 on its grid ensures the passage of a drain current of 3A, current necessary to obtain a light power of 1.5 W at the output of the diode. Given the characteristic of the transistor, this current remains constant throughout the excitation of the diode.
  • the light output power is evacuated by a light fraction captured by a photodiode. The information given by the photodiode is transmitted to the processing unit.
  • the sequencer 83 is the control part of the different subsets of the system.
  • the various constraints to which it must respond are of four orders: - ⁇ time constraint: indeed, a shot is not reduced simply to a single measurement but to a sequence of several measurements to be carried out at a sampling period of 50 ⁇ s .
  • ⁇ space constraint all the components making up this sequencer must imperatively fit in a minimum of space since all the on-board electronics are installed in a cartridge.
  • ⁇ consumption constraint the capacity of the accumulators supplying the optoelectronic assembly being necessarily limited, it is necessary to select components with low consumption to allow sufficient autonomy of the system.
  • ⁇ cost constraint the system being intended for the general public, the choice of solution must necessarily take into account the cost price of the various elements used.
  • a technical solution can be based on the realization of a programmable circuit (FPGA of the Altéra family (registered trademarks)) or of a hidden integrated circuit to benefit from a better bulk (CMS box) and a better price.
  • Each rifle has its own HF 87 transmitter with a range of approximately 10 m.
  • Heiland brand registered trademark for example, it operates in frequency modulation with a carrier of 433.92 MHz. Its bandwidth is + or - 20 kHz and its weight of 11 g.
  • the part of the system at the end of the rifle must have the lowest possible weight so as not to displace the center of gravity of the rifle and not to weigh it down.
  • a counterweight can be provided, to keep the center of gravity of the rifle unchanged, whether it is equipped or not.
  • the cartridge is designed to adapt to 12 caliber rifles.
  • the length of the cartridge is of the order of 80 to 90 mm. It slides into the barrel like an ordinary cartridge.
  • a micro-contact ensures the connection between the battery and the various electronic circuits.
  • the autonomy of a cartridge, depending on the quality of the battery, can be 1 year.
  • the system at the end of the rifle is partly mounted in a barrel and partly under the barrels. It is easily removable.
  • the maximum exposure allowed for the eye under the conditions of use described means that the system does not present any danger from a distance of 1.6 m from the end of the barrel. Besides, there is no danger to the skin.
  • a barrel can contain a "white” cartridge loaded only with powder. This can, on the first try, create the recoil effect.
  • FIG. 12 illustrates the architecture of the means used on the ground.
  • the system comprises: an HF 121 receiver, for example of the Heiland brand, operating at
  • This signal triggers the ballistic tracking procedure; the processing unit 123, in particular ensuring the calculation and management of the results in real time (reception of the measurements; processing of the measurements: synchronous filtering and demodulation, calculation of the center of gravity of the target image, possible corrections and display ; display management); means 125 for displaying the results.
  • the screen can present the results as illustrated in FIG. 12, that is to say distance 1251 of shooting 40 m, impact 1252 limit on transverse pigeon 1253, late shooting.
  • the screen can be divided into 4; and optionally an HP 126 type body to simulate the noise of a pellet shot, a flash lamp 127 to simulate impact, etc.
  • the following table presents, in a simplified manner, the chronology of a shot for the shooter (column 1 ), the processing unit (column 2) and the launcher (column 3).
  • FIG. 13 illustrates an example of determining the trajectory 131 of a pigeon, and of analyzing the shot 132, such as the processing unit can perform it.
  • the horizontal plane is defined by (Oy, OT).
  • Vo is the initial speed of the pigeon belonging to the plane (01, Oy), perpendicular to the horizontal plane. The effect of the wind is neglected.
  • Oz is the vertical axis.
  • I is the intersection of the laser beam and the pigeon.
  • D is the firing distance sought from the coordinates (y, z) of point I.
  • H being the projection of I, IH will be known as well as OH. The knowledge of OH, OT, and a allows us to determine D.
  • a first battery 151 feeds the cartridge 141, and in particular ensures the supply 152 of the laser diode 153.
  • the cartridge comprises a Selfoc lens 154, a portion of optical fiber 155 (to circularize the beam) and a converging lens 156.
  • a divergent lens 157 simulates the scattering of the pellets.
  • a photodiode 158 will be activated by the parasitic reflections 159 of the lens 157.
  • the consequent information will be transmitted to a second sequencer 1510 placed at the end of the barrel. This sequencer will manage the detection 1511, the digitization 1512 of the measurements and the HF transmission. These two functions are identical to the version of the sequencer described above.
  • a battery 1514 ensures the supply of the various elements.
  • the optical reception module 1625 contains: a reception lens; a filter which cuts the parasitic wavelengths (interference filter or high pass); a position detector (unchanged); digitization means 1627.
  • the ground station is itself equipped with the following means: a bidirectional HF link of the same type; - electronic discrimination of the emitting rifle; means for processing and managing the results (display, sound, etc.); depending on the application of the correction means to best simulate the characteristics of the cartridges (lead charge, ...) or those of the rifle (choke barrel, smooth, ).
  • the invention can be used as a single user (by hunters concerned with improving their skills, for example), or with several users targeting the same target.
  • Various numerical information such as distance 191, number of points 192 and number of the shooter can be entered.
  • the target 195 is displayed on a screen 194.
  • the center of the screen 196 represents the impact.
  • An arrow 197 indicates the direction of movement of the target. The shooter can therefore easily see, although his shot has reached the target, he fired slightly too early.

Abstract

The invention discloses a shooting practice system, comprising at least one target (13) and at least one gun (11) equipped with means for emitting a light beam (17) along the shooting axis, system comprising a processing unit (14) delivering an analysis of each shot, based on a signal (18) reflected by the said target (13) and received by the sensor fitted to the gun (11) and a permanent evaluation of the trajectory of each of the said targets (13). The gun equipment can be movable and is designed to be easily mounted and dismounted on a standard gun. It can be designed to simulate small shot speed and/or dispersion. The invention also discloses such equipment, a target adapted to the system and a corresponding method.

Description

Système d'apprentissage au tir, équipement pour fusil, cible et procédé correspondants. Rifle training system, rifle equipment, target and method thereof.
Le domaine de l'invention est celui de l'utilisation d'armes de tir. Plus précisément, l'invention concerne l'apprentissage et l'entraînement à l'utilisation d'une arme, et notamment d'un fusil de chasse.The field of the invention is that of the use of shooting weapons. More specifically, the invention relates to learning and training in the use of a weapon, and in particular a hunting rifle.
La chasse n'est possible que lors des périodes d'ouverture réglementaires. Le reste du temps, c'est-à-dire une grand partie de l'année, le tireur est obligé, pour s'entraîner ou se divertir, de se rendre dans un ball-trap. Cette limitation présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, le ball-trap est un loisir coûteux. Le chasseur pratiquant le ball-trapHunting is only possible during statutory opening periods. The rest of the time, that is to say a large part of the year, the shooter is obliged, to train or have fun, to go in a clay pigeon shooting. This limitation has many drawbacks. First of all, clay pigeon shooting is an expensive hobby. The hunter practicing clay pigeon shooting
(ou le parcours de chasse ou la fosse) doit posséder deux fusils : un fusil robuste pour le ball-trap et un fusil plus léger et adapté au tir du gibier chassé. En outre, il convient de prendre en compte les frais fixes d'accès au ball-trap, et le coût des cartouches et des pigeons d'argile, ou plateaux, qui sont en principe cassés lors du tir. Par ailleurs, le ball-trap génère des nuisances vis-à-vis de l'entourage, notamment en ce qui concerne le bruit et les dangers. L'installation d'un ball-trap nécessite donc des autorisations administratives, et le nombre de clubs et de ball-trap est de ce fait limité. On notera toutefois que la demande est très importante. Ainsi, dans certains pays comme l'Italie, il y a plus de licenciés en ball-trap qu'en foot-ball. Dans tous les cas, le chasseur a de grandes difficultés à s'entraîner, et à corriger ses défauts. Lorsqu'il chasse réellement, il sait rarement pour quelles raisons il a raté le gibier visé. D en est de même au ball-trap : il sait seulement s'il a touché ou non le pigeon d'argile.(or the hunting course or the pit) must have two rifles: a sturdy rifle for clay pigeon shooting and a lighter rifle suitable for shooting hunted game. In addition, the fixed costs of clay pigeon shooting, and the cost of cartridges and clay pigeons, or trays, which are in principle broken during shooting, should be taken into account. In addition, clay pigeon shooting generates nuisances vis-à-vis those around them, particularly with regard to noise and dangers. The installation of a clay pigeon shooting therefore requires administrative permits, and the number of clubs and clay pigeon shooting is therefore limited. Note, however, that the demand is very high. Thus, in certain countries like Italy, there are more license-holders in clay pigeon shooting than in soccer ball. In all cases, the hunter has great difficulty training, and correcting his faults. When he actually hunts, he rarely knows why he missed the game. The same is true for clay pigeon shooting: he only knows whether he has touched the clay pigeon or not.
De plus, l'entraînement au ball-trap n'est que faiblement utile pour la chasse, car il n'est pas pratiqué avec le même type de fusil. Or chaque fusil présente des caractéristiques spécifiques, auxquelles le chasseur doit s'habituer.In addition, clay pigeon shooting is only slightly useful for hunting, since it is not practiced with the same type of rifle. Each rifle has specific characteristics, which the hunter must get used to.
Diverses techniques ont été présentées, pour pallier certains de ces inconvénients. Ainsi, la demande de brevet WO-91 12480 présente un système de simulation de tir à balle. Il concerne essentiellement le cas de cibles fixes. Le cas des cibles mobiles est abordé, mais suppose l'existence de moyens de télémétrie (ce qui suppose un impact sur la cible) et ne permet pas d'analyser le tir dans l'hypothèse où la cible a été manquée.Various techniques have been presented to overcome some of these drawbacks. Thus, patent application WO-91 12480 presents a system for simulating bullet shooting. It mainly concerns the case of fixed targets. The case of moving targets is discussed, but assumes the existence of telemetry means (which implies an impact on the target) and does not make it possible to analyze the shot in the event that the target was missed.
Le document US-3 499 650 propose simplement une information "tout ou rien" sur le succès du tir, et non une analyse de ce dernier. Par ailleurs, il s'applique à des cibles de très grande taille, telles que les chars. Le brevet US-3 898 747 décrit un système mettant en oeuvre un double faisceau, pour l'entraînement au combat de soldat à soldat. A nouveau, il s'agit d'une simple détection par "tout ou rien".Document US Pat. No. 3,499,650 simply provides "all or nothing" information on the success of the shooting, and not an analysis of the latter. In addition, it applies to very large targets, such as tanks. US Pat. No. 3,898,747 describes a system employing a double beam, for soldier-to-soldier combat training. Again, this is simple "all or nothing" detection.
Le document UK-2 138 112 présente encore un autre système de simulation de tir. Il est peu précis, du fait de l'utilisation d'une photodiode avec seuillage fixe. Par ailleurs, il ne prévoit que la détection en "tout ou rien" de l'impact. La demande de brevet FR- 2 614 097 décrit encore un autre système de ce type. Il n'est adapté que pour des tirs rapprochés, avec résultats par "tout ou rien".Document UK-2 138 112 presents yet another firing simulation system. It is not very precise, due to the use of a photodiode with fixed thresholding. Furthermore, it only provides for "all or nothing" detection of the impact. Patent application FR-2 614 097 describes yet another system of this type. It is only suitable for close-range shots, with "all or nothing" results.
Le document FR-2 560 370 concerne un système de simulation de tir à balle sur cible fixe, dont le résultat est également donné par "tout ou rien". On constate que de nombreuses recherches ont été effectuées dans ce dossier.The document FR-2,560,370 relates to a system for simulating shooting at a fixed target, the result of which is also given by "all or nothing". We note that a lot of research has been done in this file.
Toutefois, aucune des techniques proposées n'apporte une aide efficace à l'apprentissage. Le tireur ne connaît pas les raisons de son échec, lorsqu'il n'a pas atteint la cible.However, none of the techniques proposed provides effective assistance for learning. The shooter does not know the reasons for his failure, when he has not reached the target.
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un système permettant d'apprendre à tirer, puis d'améliorer sa technique de tir.The invention particularly aims to overcome these various drawbacks of the state of the art. More specifically, an objective of the invention is to provide a system making it possible to learn to shoot, then to improve its shooting technique.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel système, qui permette au chasseur de pratiquer le ball-trap, ou tout autre divertissement, avec son propre fusil de chasse. L'invention a également pour objectif de fournir un tel système, qui soit peu coûteux à mettre en oeuvre et à exploiter, en particulier par rapport aux ball-traps classiques.Another object of the invention is to provide such a system, which allows the hunter to practice clay pigeon shooting, or any other entertainment, with his own hunting rifle. The invention also aims to provide such a system, which is inexpensive to implement and operate, in particular compared to conventional ball traps.
Encore un autre objectif de l'invention est de fournir un tel système, qui ne présente pas de nuisances (bruit, danger...) et qui puisse être utilisé en toute liberté, pratiquement partout (et non seulement dans les ball-traps). Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention par un système d'apprentissage au tir, du type comprenant au moins une cible et au moins un fusil équipé de moyens d'émission d'un faisceau lumineux selon l'axe de tir, et une unité de traitement délivrant une analyse de chacun des tirs, en fonction notamment : du signal réfléchi par ladite cible et reçu par un capteur équipant ledit fusil ; et d'une estimation permanente de la trajectoire de chacune desdites cibles.Yet another objective of the invention is to provide such a system, which does not present any nuisance (noise, danger, etc.) and which can be used freely, practically everywhere (and not only in ball traps) . These objectives, as well as others which will appear subsequently, are achieved according to the invention by a shooting learning system, of the type comprising at least one target and at least one rifle equipped with means for emitting a light beam along the firing axis, and a processing unit delivering an analysis of each of the shots, depending in particular on: the signal reflected by said target and received by a sensor equipping said rifle; and a permanent estimate of the trajectory of each of said targets.
En d'autres termes, selon l'invention, le tireur obtient, pour chaque tir, une quantification de son tir (précision, "timing",...), et non une simple indication de succès ou d'échec du tir. Il peut donc détecter et comprendre ses défauts, et donc améliorer la qualité de son tir.In other words, according to the invention, the shooter obtains, for each shot, a quantification of his shot (precision, "timing", ...), and not a simple indication of success or failure of the shot. He can therefore detect and understand his faults, and therefore improve the quality of his shot.
Il est à noter que la présente invention réside notamment dans la formulation du problème de l'obtention d'une quantification du tir. Ce problème est tout à fait nouveau pour l'homme du métier, qui a toujours simplement cherché à indiquer si le tir était bon ou mauvais. L'approche de l'invention permet en revanche de connaître les caractéristiques de ce tir.It should be noted that the present invention resides in particular in the formulation of the problem of obtaining a quantification of the shot. This problem is entirely new to those skilled in the art, who have always simply sought to indicate whether the shot was good or bad. The approach of the invention on the other hand makes it possible to know the characteristics of this shot.
Selon les cas, l'unité de traitement peut être placée dans une station distante (reliée aux fusils par exemple par voie hertzienne), ou dans les fusils, ou encore répartie entre les différents éléments. De façon avantageuse, ladite unité de traitement comprend des moyens de détermination de la trajectoire de chacune desdites cibles, en fonction de mesures délivrées par ledit lanceur (conditions initiales du lancement).Depending on the case, the processing unit can be placed in a remote station (connected to rifles for example by radio), or in rifles, or even distributed between the different elements. Advantageously, said processing unit comprises means for determining the trajectory of each of said targets, as a function of measurements delivered by said launcher (initial conditions of launch).
Il est ainsi possible de calculer, en particulier, la distance entre la cible et le tireur au moment de l'impact. Dans ce cas, préférentiellement, lesdits moyens de détermination de la trajectoire tiennent compte d'une mesure de la direction et/ou de la vitesse du vent.It is thus possible to calculate, in particular, the distance between the target and the shooter at the time of impact. In this case, preferably, said means for determining the trajectory take account of a measurement of the direction and / or of the wind speed.
Préférentiellement, l'équipement du fusil est amovible, de façon simple et directe, et il peut être mis en place dans un fusil classique. Ainsi, le chasseur peut utiliser son propre fusil chasse. Il n'a pas besoin d'acheter un fusil spécifique, et l'apprentissage lui est directement bénéfique pour la chasse. Dans le cas ou lesdites cibles sont mises en mouvement par un lanceur de cibles, il est avantageux que ladite analyse tient compte également d'une estimation de la distance entre un tireur et une cible. Bien sûr, dans le cas d'une cible fixe, cette distance est connue directement. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, ladite analyse comprend au moins une des informations appartenant au groupe comprenant une indication sur le centrage du tir par rapport à la cible, une indication de la distance entre le tireur et la cible et une indication sur la réalisation du tir par rapport à la position de la cible.Preferably, the equipment of the rifle is removable, in a simple and direct manner, and it can be put in place in a conventional rifle. Thus, the hunter can use his own hunting rifle. He does not need to buy a specific rifle, and learning directly benefits him for hunting. In the case where said targets are set in motion by a target launcher, it is advantageous that said analysis also takes account of an estimate of the distance between a shooter and a target. Of course, in the case of a fixed target, this distance is known directly. According to a preferred embodiment of the invention, said analysis comprises at least one of the information belonging to the group comprising an indication on the centering of the shot with respect to the target, an indication of the distance between the shooter and the target and an indication on how the shot was made relative to the target position.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, le système comprend des moyens de simulation de la dispersion et/ou de la vitesse de plombs dans l'espace.According to another preferred characteristic of the invention, the system comprises means for simulating the dispersion and / or the speed of pellets in space.
Cela permet de simuler et analyser parfaitement le tir, et donc d'améliorer les performances du tireur.This makes it possible to simulate and analyze the shot perfectly, and therefore to improve the shooter's performance.
A nouveau, cette approche est tout à fait nouvelle pour l'homme du métier. L'objectif n'est pas en effet d'obtenir un système de tir "parfait" (basé sur un rayon laser), mais au contraire de simuler un tir réel, avec ses "défauts" (lenteur, éparpillement...).Again, this approach is completely new to those skilled in the art. The objective is not in fact to obtain a "perfect" shooting system (based on a laser beam), but on the contrary to simulate a real shot, with its "faults" (slowness, scattering ...).
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, lesdits moyens de simulation de la dispersion comprennent des moyens assurant la divergence dudit faisceau lumineux en sortie dudit fusil. II peut notamment s'agir d'un diffuseur holographique.According to an advantageous embodiment of the invention, said means for simulating the dispersion comprise means ensuring the divergence of said light beam at the output of said rifle. It can in particular be a holographic diffuser.
Par ailleurs, selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, lesdits moyens de simulation de la vitesse comprennent des moyens pour appliquer un retard à rémission dudit faisceau lumineux.Furthermore, according to another advantageous characteristic of the invention, said speed simulation means include means for applying a delay in remission of said light beam.
En effet, la vitesse des plombs est inférieure à celle de la lumière ! Ce retard permet d'améliorer encore la simulation.Indeed, the speed of pellets is lower than that of light! This delay makes it possible to further improve the simulation.
L'invention concerne également l'équipement pour fusil dans un tel système d'apprentissage au tir. Cet équipement comprend des moyens d'émission selon l'axe de tir d'un faisceau lumineux incident, un capteur de réception d'un signal lumineux réfléchi par ladite cible et des moyens de transmission à ladite unité de traitement dudit signal lumineux réfléchi, et des moyens d'échange bidirectionnel de données avec une station au sol distante.The invention also relates to the rifle equipment in such a shooting training system. This equipment comprises means for transmitting along the firing axis of an incident light beam, a sensor for receiving a light signal reflected by said target and means for transmitting said reflected light signal to said processing unit, and means for bidirectional data exchange with a station at distant ground.
Il est à noter que cet équipement peut aisément être installé sur tout type de fusil classique. En d'autres termes, le système de l'invention ne nécessite pas la mise en oeuvre de fusils spécifiques. Outre l'aspect économique, cela permet au tireur de s'entraîner avec son propre fusil de chasse.It should be noted that this equipment can easily be installed on any type of conventional rifle. In other words, the system of the invention does not require the use of specific rifles. In addition to the economic aspect, this allows the shooter to train with his own hunting rifle.
De façon avantageuse, un tel équipement comprend au moins deux canons et des moyens de déclenchement dudit faisceau lumineux comprenant des moyens de détection sensibles à l'utilisation de la gâchette associée à l'un quelconque desdits canons.Advantageously, such equipment comprises at least two guns and means for triggering said light beam comprising detection means sensitive to the use of the trigger associated with any one of said guns.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, lesdits moyens de détection comprennent un capteur piézo-électrique. Cela permet de détecter l'utilisation de l'une ou l'autre des gâchettes, sans la nécessité de contacts mécaniques directs.According to a preferred embodiment of the invention, said detection means comprise a piezoelectric sensor. This makes it possible to detect the use of one or the other of the triggers, without the need for direct mechanical contacts.
Préférentiellement, ledit capteur de réception comprend un détecteur de position plan, détectant le centre de gravité de l'éclairement reçu.Preferably, said reception sensor comprises a plane position detector, detecting the center of gravity of the illumination received.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ledit capteur de réception coopère avec des moyens de prise en compte de l'éclairage ambiant.According to another advantageous characteristic of the invention, said reception sensor cooperates with means for taking into account the ambient lighting.
Un tel équipement peut donc notamment comprendre : dans un premier ensemble ayant le format d'une cartouche : un amortisseur de percussion ; un accéléromètre de détection de ladite percussion ; un contacteur établissant l'alimentation électrique à la fermeture dudit fusil ; et dans un second ensemble placé en bout dudit fusil : des moyens optiques d'émission d'un signal lumineux émis ; des moyens optiques de réception d'un signal lumineux reçu. II peut également comprendre des moyens de simulation du poids de la charge en plomb et/ou en poudre de ladite cartouche, parmi plusieurs poids possibles, et/ou de l'effet de "choke", de "demi-choke" ou de canon lisse.Such equipment can therefore in particular comprise: in a first assembly having the format of a cartridge: a percussion damper; an accelerometer for detecting said percussion; a contactor establishing the electrical supply when said rifle closes; and in a second assembly placed at the end of said rifle: optical means for emitting a light signal emitted; optical means for receiving a received light signal. It can also include means for simulating the weight of the lead and / or powder charge of said cartridge, among several possible weights, and / or the effect of "choke", "half-choke" or gun smooth.
L'invention concerne encore une cible avantageuse pour un système d'apprentissage au tir selon l'invention, présentant un profil choisi de façon à optimiser le rendement entre la quantité de lumière reçue et la quantité de lumière réfléchie. Préférentiellement, une telle cible présente un revêtement réfléchissant à angle de rétro-réflexion très faible (compris entre 0 et 15°), au moins sur une portion de ladite cible susceptible de recevoir ledit rayon lumineux.The invention also relates to an advantageous target for a shooting training system according to the invention, having a profile chosen so as to optimize the efficiency between the quantity of light received and the quantity of reflected light. Preferably, such a target has a reflective coating with a very low retro-reflection angle (between 0 and 15 °), at least over a portion of said target capable of receiving said light ray.
Selon un mode de réalisation avantageux, ledite cible comprend des moyens de simulation de l'effet d'un impact réalisant au moins une des opérations appartenant au groupe comprenant : la chute de ladite cible, par déséquilibrage de cette dernière ; l'émission d'un signal sonore ; 1 ' émission d'un signal lumineux . II est ainsi possible, pour le tireur, de constater directement et explicitement le succès de son tir.According to an advantageous embodiment, said target comprises means for simulating the effect of an impact carrying out at least one of the operations belonging to the group comprising: the fall of said target, by imbalance of the latter; the emission of an audible signal; 1 emission of a light signal. It is thus possible for the shooter to directly and explicitly note the success of his shot.
Le cible peut notamment comprendre des moyens de réception d'un ordre de simulation de l'effet d'un impact, et des moyens de déplacement d'une masse ponctuelle à l'intérieure de ladite cible. L'invention concerne également un procédé d'apprentissage au tir, du type mettant en oeuvre au moins une cible et au moins un fusil équipé de moyens d'émission d'un faisceau lumineux selon l'axe de tir, procédé délivrant une analyse de chacun des tirs, en fonction notamment : du signal réfléchi par ladite cible et reçu par un capteur équipant ledit fusil, et de la trajectoire de chacune desdites cibles. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, un tel procédé comprend, pour chaque lancer, au moins certaines des étapes suivantes : lancement d'une cible ; - acquisition de mesures permettant de déterminer la trajectoire de ladite cible ; détection d'un tir effectué à l'aide d'un desdits fusils ; première détermination de la lumière ambiante reçue par ledit capteur ; émission dudit faisceau lumineux, sous la forme d'une série d'éclairs ; - réception de la lumière réfléchie correspondante, par ledit capteur ; seconde détermination de la lumière ambiante reçue par ledit capteur ; transmission des données correspondantes vers une unité de traitement, ou traitement local dans ledit fusil ; échange de données bidirectionnelle entre une unité de traitement et lesdits fusils ; calcul de la position de ladite cible à l'instant du tir ; détermination d'au moins une des informations appartenant au groupe comprenant une indication de la distance entre le tireur et la cible, une indication sur le centrage du tir par rapport à la cible et une indication sur la synchronisation du tir par rapport à la position de la cible ; simulation de l'effet de l'impact sur ladite cible ; présentation de ladite analyse. Avantageusement, ce procédé peut délivrer simultanément une analyse de tirs effectués à partir d'au moins deux fusils sur une même cible. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de deux modes de réalisation préférentiels de l'invention, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 illustre de façon schématique le système de l'invention, formé d'un lanceur, d'une cible, d'un fusil équipé et d'une unité de traitement ; - la figure 2 présente un mode de réalisation du lanceur de la figure 1 ; la figure 3 montre une forme avantageuse pour la cible de la figure 1 ; la figure 4 illustre un premier mode de réalisation de l'équipement du fusil de la figure 1 ; la figure 5 présente la structure de l'optique de l'émetteur du fusil de la figure 4 ; la figure 6 décrit la structure de l'optique de réception du fusil de la figure 4 ; la figure 7 précise les caractéristiques optiques du récepteur de la figure 6 ; la figure 8 est un schéma synoptique des éléments électroniques du fusil de la figure 4 ; la figure 9 est un schéma électrique d'un mode de réalisation de l' accéléromètre inclut dans la cartouche du fusil de la figure 4 ; la figure 10 illustre le fonctionnement du détecteur de l'optique de réception de la figure 6 ; - la figure 11 présente le chronogramme d'une séquence de tir, géré par le séquenceur de la figure 8 ; la figure 12 décrit l'architecture des moyens mis en oeuvre au sol, dans le système de la figure 1 ; la figure 13 est un exemple de trajectoire d'une cible, illustrant les calculs effectués par l'unité de traitement de la figure 12 ; la figure 14 présente un autre mode de réalisation d'un fusil selon l'invention ; la figure 15 est un schéma synoptique simplifié des moyens mis en oeuvre dans le fusil de la figure 14 ; la figure 16 présente un schéma synoptique global d'un second mode de réalisation d'un équipement selon l'invention ; la figure 17 représente une cible équipée de moyens de déséquilibrage ; la figure 18 est un synoptique de l'électronique embarquée de la cible de la figure 17 ; - la figure 19 présente un exemple d'affichage du résultat d'une analyse d'un tir selon l'invention. Comme indiqué plus haut, le système d'apprentissage au tir selon l'invention permet au tireur de s'entraîner avec son propre fusil, et d'obtenir une quantification de chacun de ses tirs, ce qui lui permet de progresser. Un tel système est illustré, globalement, en figure 1. Il comprend : un ou plusieurs (classiquement 1 à 10) fusils 11 ; un lanceur 12 ; une pluralité (par exemple quelques dizaines) de cibles (ou pigeons) non cassables 13 ; - une unité de traitement 14. L'unité de traitement 14 est par exemple un micro-ordinateur compatible PC (marque déposée). Elle assure notamment le suivi de la balistique des cibles 13, en fonction de mesures de caractéristiques du lancement délivrées (15) par le lanceur 12, et éventuellement de paramètres extérieurs (tel que les caractéristiques du vent), le traitement des informations 16 transmises par voie hertzienne par chaque fusil 11, la réalisation des différents calculs en temps réel, et la restitution des résultats, par exemple sur un écran.The target may in particular comprise means for receiving an order to simulate the effect of an impact, and means for moving a point mass inside said target. The invention also relates to a method of learning to shoot, of the type using at least one target and at least one rifle equipped with means for emitting a light beam along the shooting axis, method delivering an analysis of each shot, depending in particular on: the signal reflected by said target and received by a sensor fitted to said rifle, and the trajectory of each of said targets. According to a preferred embodiment of the invention, such a method comprises, for each launch, at least some of the following steps: launching of a target; - acquisition of measurements making it possible to determine the trajectory of said target; detection of a shot made using one of said rifles; first determination of the ambient light received by said sensor; emission of said light beam, in the form of a series of lightnings; - reception of the corresponding reflected light, by said sensor; second determining the ambient light received by said sensor; transmission of the corresponding data to a processing unit, or local processing in said rifle; bidirectional data exchange between a processing unit and said rifles; calculating the position of said target at the time of firing; determination of at least one of the pieces of information belonging to the group comprising an indication of the distance between the shooter and the target, an indication on the centering of the shot with respect to the target and an indication on the synchronization of the shot with respect to the position of target ; simulation of the effect of the impact on said target; presentation of said analysis. Advantageously, this method can simultaneously deliver an analysis of shots fired from at least two rifles on the same target. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description of two preferred embodiments of the invention, given by way of simple illustrative and nonlimiting examples, and of the appended drawings, among which: FIG. 1 illustrates schematically the system of the invention, formed by a launcher, a target, an equipped rifle and a processing unit; - Figure 2 shows an embodiment of the launcher of Figure 1; Figure 3 shows an advantageous shape for the target of Figure 1; FIG. 4 illustrates a first embodiment of the equipment of the rifle of FIG. 1; FIG. 5 shows the structure of the optics of the emitter of the rifle of FIG. 4; FIG. 6 describes the structure of the optics for receiving the rifle of FIG. 4; Figure 7 specifies the optical characteristics of the receiver of Figure 6; Figure 8 is a block diagram of the electronic elements of the gun of Figure 4; Figure 9 is an electrical diagram of an embodiment of the accelerometer included in the cartridge of the gun of Figure 4; FIG. 10 illustrates the operation of the detector of the reception optics of FIG. 6; - Figure 11 shows the timing diagram of a firing sequence, managed by the sequencer of Figure 8; FIG. 12 describes the architecture of the means implemented on the ground, in the system of FIG. 1; FIG. 13 is an example of the trajectory of a target, illustrating the calculations carried out by the processing unit of FIG. 12; FIG. 14 shows another embodiment of a rifle according to the invention; Figure 15 is a simplified block diagram of the means used in the gun of Figure 14; FIG. 16 presents a global block diagram of a second embodiment of an item of equipment according to the invention; FIG. 17 represents a target equipped with means of imbalance; Figure 18 is a block diagram of the on-board electronics of the target of Figure 17; - Figure 19 shows an example of display of the result of an analysis of a shot according to the invention. As indicated above, the shooting learning system according to the invention allows the shooter to train with his own rifle, and to obtain a quantification of each of his shots, which allows him to progress. Such a system is illustrated, overall, in FIG. 1. It comprises: one or more (conventionally 1 to 10) rifles 11; a launcher 12; a plurality (for example a few tens) of non-breakable targets (or pigeons) 13; - a processing unit 14. The processing unit 14 is for example a PC-compatible microcomputer (registered trademark). It ensures in particular the tracking of the ballistics of the targets 13, as a function of measurements of characteristics of the launch delivered (15) by the launcher 12, and possibly of external parameters (such as the characteristics of the wind), the processing of the information 16 transmitted by radio channel by each rifle 11, carrying out the various calculations in real time, and the restitution of the results, for example on a screen.
Le fusil 11 comprend des moyens d'émission d'un faisceau lumineux incident 17, issu d'une diode laser, et des moyens de réception du faisceau lumineux réfléchi 18 (lorsque la cible 13 est atteinte...). La chronologie générale des événements est la suivante : positionnement du lanceur 12 ; déclenchement du lanceur 12, provoquant le départ du pigeon 13 et l'acquisition des paramètres de balistique de ce pigeon par l'unité de traitement 14 ; - montée à l'épaule du fusil 1 1 par le tireur, et visée du pigeon 13 ; excitation de la gâchette du fusil 1 1, provoquant la libération du percuteur, qui vient frapper la "cartouche" équipant le fusil ; émission d'une trame d'impulsions laser 17 en direction de la cible 13 ; réception du signal réfléchi 18 par le détecteur équipant le fusil (dans un des canons, ou sous le fusil) ; transmission au sol des mesures 16, par liaison HF, vers l'unité de traitement 14 ; calcul de la position de la cible 13 par rapport à l'axe de tir, et détermination de la direction de la vitesse de la cible à partir de la balistique ; affichage des résultats, et éventuellement simulation du bruit du tir ; réalisation, éventuellement, d'un second tir. On décrit maintenant chaque élément constitutif de ce système. Le lanceur 12 peut par exemple être du type illustré en figure 2. Il est manuel ou automatique. Il comprend classiquement un trépied 21, portant un manche de guidage 22 et un support de pigeon 23.The rifle 11 comprises means for emitting an incident light beam 17, coming from a laser diode, and means for receiving the reflected light beam 18 (when the target 13 is reached ...). The general chronology of events is as follows: positioning of the launcher 12; triggering of the launcher 12, causing the departure of the pigeon 13 and the acquisition of the ballistic parameters of this pigeon by the processing unit 14; - Mounted on the shoulder of the rifle 1 1 by the shooter, and aiming at the pigeon 13; excitation of the trigger of the rifle 1 1, causing the release of the striker, which strikes the "cartridge" equipping the rifle; emission of a frame of laser pulses 17 towards the target 13; reception of the reflected signal 18 by the detector equipping the rifle (in one of the barrels, or under the rifle); transmission to the ground of the measurements 16, by HF link, to the processing unit 14; calculating the position of the target 13 relative to the axis of fire, and determining the direction of the speed of the target from ballistics; display of results, and possibly simulation of shooting noise; possibly making a second shot. We will now describe each component of this system. The launcher 12 can for example be of the type illustrated in FIG. 2. It is manual or automatic. It conventionally comprises a tripod 21, carrying a guide handle 22 and a pigeon support 23.
Il est instrumenté pour relever l'angle de latitude a et l'angle d'azimut b, à partir desquels il sera possible de déterminer la balistique du pigeon. L'angle a est compris entre 0 et 15°, et l'angle b peut varier entre -45 et + 45°. Les capteurs employés peuvent être des capteurs potentiométriques rotatifs (par exemple des capteurs Spectrol (marque déposée) de valeur 5 kΩ. Ces capteurs sont reliés par câbles à l'unité de traitement.It is instrumented to record the angle of latitude a and the angle of azimuth b, from which it will be possible to determine the ballistics of the pigeon. The angle a is between 0 and 15 °, and the angle b can vary between -45 and + 45 °. The sensors used can be rotary potentiometric sensors (for example Spectrol (registered trademark) sensors with a value of 5 kΩ. These sensors are connected by cables to the processing unit.
Sur la figure 2, Dl illustre l'axe vertical, et D2 est la référence de position dans le plan horizontal, y'y est la projection de x'x dans le plan horizontal. Dans tous les cas, la distance entre la position du tireur et le lanceur doit être initialisée dans l'unité de traitement.In FIG. 2, Dl illustrates the vertical axis, and D2 is the position reference in the horizontal plane, y'y is the projection of x'x in the horizontal plane. In all cases, the distance between the position of the shooter and the launcher must be initialized in the processing unit.
Le pigeon illustré en figure 3 possède une forme se rapprochant des pigeons d'argile connus. Cependant, pour améliorer le rendement caractérisé par le rapport entre l'éclairement reçu et l'énergie rétro-réfléchie, on a profilé le pigeon de la manière suivante : diamètre 110 mm, épaisseur 20 mm, angle de dépouille : 7,5 degrés (cet angle a été choisi comme valeur moyenne entre 0 et 15 degrés, angle d'entrée du faisceau). Le matériau utilisé est incassable (aluminium ou matériau plastique) et habillé d'une couche de revêtement rétro-réfléchissant, sur sa tranche pour les applications type "ball-trap" ou sur le dessous pour les applications type "rabbit". Ce revêtement est par exemple de marque 3M du type 2000X (marques déposées). Il est composé de micro prismes très performants pour les grands angles d'entrée. L'angle du rayon rétro-réfléchi est très faible, ce qui permet d'utiliser le même type d'équipement pour plusieurs fusils, si les tireurs sont séparés entre eux de plus de 2 m.The pigeon illustrated in Figure 3 has a shape similar to known clay pigeons. However, to improve the performance characterized by the ratio between the illumination received and the retro-reflected energy, the pigeon was profiled as follows: diameter 110 mm, thickness 20 mm, clearance angle: 7.5 degrees ( this angle was chosen as an average value between 0 and 15 degrees, beam entry angle). The material used is unbreakable (aluminum or plastic) and coated with a layer of retro-reflecting coating, on its edge for "ball-trap" type applications or on the underside for "rabbit" type applications. This coating is for example 3M brand type 2000X (registered trademarks). It is composed of high performance micro prisms for large entry angles. The angle of the retro-reflected ray is very small, which allows the same type of equipment to be used for several rifles, if the shooters are separated from each other by more than 2 m.
Comme déjà indiqué, le fusil de l'invention est un fusil ordinaire, ce qui permet au chasseur d'utiliser son propre fusil de chasse. Il comprend un équipement amovible, qui peut s'adapter à la majorité des fusils, et que l'on peut diviser en trois parties : l'émetteur, le récepteur et le transmetteur.As already indicated, the rifle of the invention is an ordinary rifle, which allows the hunter to use his own hunting rifle. It includes removable equipment, which can adapt to most rifles, and which can be divided into three parts: the transmitter, the receiver and the transmitter.
La mise en place de l'équipement, dans le mode de réalisation illustré en figure 4, comprend les étapes suivantes : mise en place d'une cartouche électronique 41, comprenant une diode laser, dans l'emplacement prévu pour les cartouches ; mise en place, à l'extrémité du canon correspondant, d'un module d'émission 42, relié par un câble optique 43 à la cartouche électronique, et comprenant une optique de divergence ; - - mise en place du module de détection 44 et du module de liaison HF 45, dans le second canon, ou sous les canons ; éventuellement, mise en place d'une cartouche blanche 46 dans le second canon ; éventuellement, mise en place d'un contre-poids 47, destiné à conserver l'équilibre du fusil, légèrement modifié par les éléments placés à l'extrémité des canons.The installation of the equipment, in the embodiment illustrated in FIG. 4, comprises the following steps: installation of an electronic cartridge 41, comprising a laser diode, in the space provided for the cartridges; installation, at the end of the corresponding barrel, of a transmission module 42, connected by an optical cable 43 to the electronic cartridge, and comprising a divergence optic; - - installation of the detection module 44 and the HF connection module 45, in the second gun, or under the guns; possibly, installation of a white cartridge 46 in the second barrel; possibly, installation of a counterweight 47, intended to maintain the balance of the rifle, slightly modified by the elements placed at the end of the barrels.
L'optique de l'émetteur est illustré en figure 5. Elle comprend : une source lumineuse 51, de type diode laser (par exemple une diode C86104E, de marque EG & G (marques déposées), d'une puissance de 1 ,5 W émettant dans l'infra-rouge à 860 nm, alimentée par une alimentation 52 ; une lentille 53 à gradient d'indice "Selfoc", de diamètre de 1,8 mm dont le rôle est de collecter le flux émis par la diode laser et de l'injecter dans la fibre optique ; une fibre optique 54 de 140 microns de diamètre de coeur dont le rôle est de rendre circulaire le faisceau laser et de le guider jusqu'à la sortie du canon ; une lentille 55 de diamètre 10 mm faisant diverger le faisceau, et lui assurant un diamètre de 1 m à 20 m de distance. On obtient ainsi une simulation de la dispersion des plombs dans l'espace, dans le cas d'un tir réel. Le récepteur permet de récupérer le signal réfléchi par la cible, lorsque celle-ci a été touchée par le signal émis. Dans le mode de réalisation de la figure 6, il comprend un détecteur de position plan (PSD) 61, par exemple un capteur en silicium, de type 5590 de marque Hamamatsu (marques déposées) Un filtre interférentiel 62 centré sur 860 nm filtre la longueur d'onde du faisceau laser.The optics of the transmitter are illustrated in FIG. 5. It comprises: a light source 51, of the laser diode type (for example a C86104E diode, of the EG & G brand (registered trademarks), with a power of 1.5 W emitting in the infrared at 860 nm, powered by a power supply 52, a lens 53 with a gradient of index "Selfoc", of diameter 1.8 mm whose role is to collect the flux emitted by the laser diode and inject it into the optical fiber; an optical fiber 54 of 140 microns in diameter of the core whose role is to make the laser beam circular and to guide it to the exit of the barrel; a lens 55 of diameter 10 mm causing the beam to diverge, and ensuring a diameter of 1 m to 20 m in distance, thus obtaining a simulation of the dispersion of the pellets in space, in the case of a live fire. The receiver makes it possible to recover the signal reflected by the target, when the latter has been hit by the transmitted signal. In the embodiment of FIG. 6, it comprises a plane position detector (PSD) 61, for example a silicon sensor, of type 5590 of the Hamamatsu brand (registered trademarks). An interference filter 62 centered on 860 nm filters the length. of the laser beam.
L'éclairement transmis par une lentille convergente 63 traverse le filtre spatial constitué par un diaphragme 64 et l'image se fait alors sur le PSD 61. Celui-ci détecte en fait le centre de gravité de l'éclairement. De ce fait, la détection est pratiquement insensible aux aberrations optiques. Le diamètre de l'optique d'entrée est de 20 mm, mais il est possible de le réduire d'un facteur 2.The illumination transmitted by a converging lens 63 passes through the spatial filter constituted by a diaphragm 64 and the image is then made on the PSD 61. The latter in fact detects the center of gravity of the illumination. Therefore, the detection is practically insensitive to optical aberrations. The diameter of the input optic is 20 mm, but it can be reduced by a factor of 2.
Le détecteur est soumis à plusieurs "parasites" (soleil, rayonnement ambiant,...), et à la lumière issue de la diode laser, et réfléchie par la cible. Pour assurer une bonne dynamique de mesure, il convient d'étudier l'effet de chacune de ces sources. Concernant l'effet de l'ambiance, on fait l'hypothèse d'un éclairement ambiant deThe detector is subjected to several "parasites" (sun, ambient radiation, ...), and to the light coming from the laser diode, and reflected by the target. To ensure good measurement dynamics, the effect of each of these sources should be studied. Regarding the effect of the atmosphere, we assume an ambient lighting of
100 W.m2.100 W.m2.
Ainsi que cela est illustré en figure 7, le diamètre de l'optique 71 est 20 mm, et sa focale 15 mm. On obtient un angle de vue de 5,6°. Pour une cible placée à 20 m, 1 m dans le plan de la cible correspond donc à 0,75 mm dans le plan du détecteur. Le récepteur présente les caractéristiques suivantes : sensibilité du capteur : 0,5 A/W bande passante du détecteur : 0,2 μ angle solide de visée : 5 mrd D'où une puissance tombant sur le détecteur de 25 μW. Si on considère que cette puissance est distribuée également suivant toutes les longueurs d'onde allant de 0,3 à 1,3 μ , le courant débité par le détecteur sera égal à 5 μA. en fait ceci est très pessimiste puisque l'émissivité du feuillage autour de 0,9 μ est très faible (voisin de 0,2).As illustrated in FIG. 7, the diameter of the optic 71 is 20 mm, and its focal length 15 mm. A 5.6 ° angle of view is obtained. For a target placed 20 m away, 1 m in the plane of the target therefore corresponds to 0.75 mm in the plane of the detector. The receiver has the following characteristics: sensitivity of the sensor: 0.5 A / W bandwidth of the detector: 0.2 μ solid viewing angle: 5 bn Hence a power falling on the detector of 25 μW. If we consider that this power is distributed equally along all the wavelengths ranging from 0.3 to 1.3 μ, the current delivered by the detector will be equal to 5 μA. in fact this is very pessimistic since the emissivity of the foliage around 0.9 μ is very low (close to 0.2).
Le signal utile est caractérisé par : - Dimension du pigeon : 20 mm x 100 mm ; Coefficient de rétro-réflexion : 0,3 ; Angle de réémission : < 1 degré ; Angle d'observation : 0 ; Puissance de la diode laser : 1,5W ; - Rendement de l'optique d'émission : 0,7 ;The useful signal is characterized by: - Dimension of the pigeon: 20 mm x 100 mm; Coefficient of retro-reflection: 0.3; Re-emission angle: <1 degree; Viewing angle: 0; Power of the laser diode: 1.5W; - Efficiency of the emission optics: 0.7;
Distance de tir : D.Shooting distance: D.
L'éclairement reçu par le détecteur varie en D-4. Pour un tir à 40 m la puissance reçue par le détecteur est de 130nW. Elle peut générée un courant dans le détecteur égal àThe illumination received by the detector varies in D- 4 . For a shot at 40 m the power received by the detector is 130nW. It can generate a current in the detector equal to
65 nA ce qui est très grand devant le courant d'obscurité ( typiquement 0, lnA). La dynamique nécessaire pour des tirs compris entre 20 m et 60 m (27) est donc possible à obtenir.65 nA which is very large compared to the dark current (typically 0, lnA). The dynamic range necessary for shots between 20 m and 60 m (27) is therefore possible to obtain.
Par contre le courant dû à l'ambiance est trop important par rapport au courant utile (100 fois). On le diminue en plaçant un filtre interférentiel devant l'optique de réception. Ce filtre a les caractéristiques suivantes:On the other hand, the current due to the atmosphere is too large compared to the useful current (100 times). It is reduced by placing an interference filter in front of the reception optics. This filter has the following characteristics:
Bande passante 40nm autour de 860nm ; Coefficient de transmission dans la bande: 0,7 ; Coefficient de transmission hors bande 0,01. Les courants obtenus sont alors les suivants: - courant d'ambiance: 1000 nA ; courant utile: 32 nA. Pour ces valeurs il n'y a pas saturation du PSD par l'ambiance et une amplification réaliste permet de mesurer les courants de chaque électrode.Bandwidth 40nm around 860nm; Transmission coefficient in the band: 0.7; Out of band transmission coefficient 0.01. The currents obtained are then as follows: - ambient current: 1000 nA; useful current: 32 nA. For these values there is no saturation of the PSD by the atmosphere and a realistic amplification makes it possible to measure the currents of each electrode.
La figure 8 est un schéma synoptique des moyens électroniques principaux de l'invention.Figure 8 is a block diagram of the main electronic means of the invention.
Au moment de la fermeture du fusil, après installation de la cartouche électronique, un micro-contact permet l'alimentation des différents circuits. En particulier, un convertisseur de tension assure la charge d'un condensateur de 0,5 mF. Environ une seconde après, lorsque le condensateur est chargé, le tir peut avoir lieu. Lors du tir, l'action du percuteur est détectée. On peut utiliser un contact classique. Toutefois, on met en oeuvre avantageusement un accéléromètre 81, qui présente le double avantage de ne pas nécessiter de liaison mécanique avec le percuteur, et de pouvoir détecter l'utilisation de l'une et l'autre des deux gâchettes.When the rifle closes, after installing the electronic cartridge, a micro-contact allows the supply of the various circuits. In particular, a voltage converter takes charge of a 0.5 mF capacitor. About a second later, when the capacitor is charged, firing can take place. During firing, the action of the striker is detected. We can use a contact classic. However, an accelerometer 81 is advantageously used, which has the double advantage of not requiring mechanical connection with the striker, and of being able to detect the use of one and the other of the two triggers.
L' accéléromètre 81, placé dans la cartouche, active un module 82 de détection de tir, qui alerte un séquenceur 83. Ce séquenceur 83 autorise l'alimentation 84 de la diode laser, par exemple au travers d'un transistor mosfet de type IRFD014 de International Rectifier (marques déposées).The accelerometer 81, placed in the cartridge, activates a fire detection module 82, which alerts a sequencer 83. This sequencer 83 authorizes the supply 84 of the laser diode, for example through a mosfet transistor of the IRFD014 type of International Rectifier (registered trademarks).
L'éclairement réfléchi par la cible (ainsi que l'éclairement ambiant) est reçu par le détecteur 85, puis mis en forme. Cette mise en forme 86 comprend notamment une transformation en courant, une amplification, une conversion analogique/numérique (par exemple à l'aide d'un convertisseur CAN de type Max 186 (12 bits de résolution) de chezThe illumination reflected by the target (as well as the ambient illumination) is received by the detector 85, then shaped. This formatting 86 notably includes a transformation into current, an amplification, an analog / digital conversion (for example using a CAN converter of the Max 186 type (12 bit resolution) from
Maxime (marques déposées)) et une sérialisation.Maxime (registered trademarks)) and serialization.
Une photodiode de contrôle 88 délivre une information relative à la puissance lumineuse de la diode laser. Enfin, le séquenceur 83 assure l'émission par voie hertzienne 87 du signal obtenu, vers l'unité de traitement.A control photodiode 88 delivers information relating to the light power of the laser diode. Finally, the sequencer 83 transmits over the air 87 the signal obtained, to the processing unit.
On décrit maintenant plus en détail les modules particuliers de la figure 8.The particular modules of FIG. 8 will now be described in more detail.
L' accéléromètre 81peut être du type ADXL050JH de Analog Device (marques déposées). Avantageusement, il peut aussi être réalisé suivant le schéma de la figure 9. Sachant que l'excitation est axiale, une lame piézo-électrique 91 est montée radialement. Elle est de type PXE5 bimorphe de marque Philips (marques déposées). Les vibrations mécaniques sont ensuite transformées et mises en forme à travers les transistors BFT46 92 et 93et traitées par le séquenceur 83.The accelerometer 81 can be of the ADXL050JH type from Analog Device (registered trademarks). Advantageously, it can also be produced according to the diagram in FIG. 9. Knowing that the excitation is axial, a piezoelectric blade 91 is mounted radially. It is of PXE5 bimorph type Philips (registered trademarks). The mechanical vibrations are then transformed and shaped through the BFT46 transistors 92 and 93 and processed by the sequencer 83.
Si le tireur souhaite effectuer un deuxième tir, il le fera en actionnant la deuxième gâchette. Dans le deuxième canon on placera une cartouche dite "blanche" c'est à dire non chargée de plombs. Les vibrations de percussion sur cette cartouche sont transmises à l'accéléromètre précédent qui activera à nouveau le séquenceur 83.If the shooter wishes to take a second shot, he will do so by actuating the second trigger. In the second gun we will place a so-called "white" cartridge that is to say not loaded with pellets. The percussion vibrations on this cartridge are transmitted to the previous accelerometer which will activate the sequencer 83 again.
Le principe de fonctionnement du détecteur 85 est illustré en figure 10. Il s'agit d'un PSD bidirectionnel. Il comprend quatre électrodes 101 à 104, et une tension de polarisation 105 est appliquée au centre du détecteur. L'image de la cible se fait sur la surface du P.S.D provoquant une variation des courants II, 12, 13, 14, s'écoulant dans des résistances de charge. Les valeurs de ces courants sont fonction de la position du centre de gravité de l'éclairement de coordonnées (x,y) reçu. On en déduit x et y par les relations : x = (Il-I2)/(IIll+II2l) y = (I3-I4)/(II3I+II4I)The operating principle of the detector 85 is illustrated in FIG. 10. It is a bidirectional PSD. It includes four electrodes 101 to 104, and a bias voltage 105 is applied to the center of the detector. The image of the target is made on the surface of the PSD causing a variation of the currents II, 12, 13, 14, flowing in load resistors. The values of these currents are a function of the position of the center of gravity of the illumination of coordinates (x, y) received. We deduce x and y by the relations: x = (Il-I2) / (IIll + II2l) y = (I3-I4) / (II3I + II4I)
En statique (ou lentement variable) les coordonnées du centre de gravité de l'éclairement L sont xυ, yo- L'addition d'un spot lumineux, dû à la rétroréflexion du pigeon d'éclairement 1 va modifier les coordonnées précédentes si le tir n'est pas centré. La précision de la détection est fonction de 1 par rapport à L. Il faut que le détecteur fonctionne dans une zone linéaire malgré l'ambiance tout en conservant une dynamique pour 1 allant d'une visée à 20m jusqu'à 60m.In static (or slowly variable) the coordinates of the center of gravity of the illumination L are x υ , yo- The addition of a light spot, due to the retroreflection of the illumination pigeon 1 will modify the previous coordinates if the shooting is not centered. The accuracy of the detection is a function of 1 compared to L. The detector must operate in a linear area despite the atmosphere while maintaining a dynamic range for 1 ranging from a target at 20m to 60m.
Le résultat est déterminé par l'unité de traitement et diffusé par haut-parleur ou affiché sur un écran. Pour la commande de la diode laser 84, la fermeture du fusil, une capacité de 0,5 mF est chargé à travers le convertisseur de tension pendant une à quelques secondes de telle façon qu'au moment du tir un transistor mosfet commandé par le séquenceur 83 sur sa grille assure le passage d'un courant de drain de 3A, courant nécessaire pour obtenir une puissance lumineuse de 1,5 W en sortie de diode. Vu la caractéristique du transistor, ce courant reste constant pendant toute l'excitation de la diode. La puissance lumineuse en sortie est évacuée par une fraction lumineuse captée par une photodiode. L'information donnée par la photodiode est transmise à l'unité de traitement.The result is determined by the processing unit and broadcast by loudspeaker or displayed on a screen. For the control of the laser diode 84, the closing of the rifle, a capacity of 0.5 mF is charged through the voltage converter for one to a few seconds so that at the time of the firing a mosfet transistor controlled by the sequencer 83 on its grid ensures the passage of a drain current of 3A, current necessary to obtain a light power of 1.5 W at the output of the diode. Given the characteristic of the transistor, this current remains constant throughout the excitation of the diode. The light output power is evacuated by a light fraction captured by a photodiode. The information given by the photodiode is transmitted to the processing unit.
Le séquenceur 83 est la partie commande des différents sous-ensembles du système. Les différentes contraintes auxquelles il doit répondre sont de quatre ordres : - ∑ contrainte de temps : en effet, un tir ne se réduit pas simplement à une seule mesure mais à une séquence de plusieurs mesures à réaliser à une période d'échantillonnage de 50 μs.The sequencer 83 is the control part of the different subsets of the system. The various constraints to which it must respond are of four orders: - ∑ time constraint: indeed, a shot is not reduced simply to a single measurement but to a sequence of several measurements to be carried out at a sampling period of 50 μs .
∑ contrainte d'espace : l'ensemble des composants constituant ce séquenceur doit impérativement tenir dans un minimum d'espace puisque toute l'électronique embarquée est implantée dans une cartouche. ∑ contrainte de consommation : la capacité des accumulateurs alimentant l'ensemble optoélectronique étant forcément limitée, il est nécessaire de sélectionner des composants à faible consommation pour permettre une autonomie suffisante du système. ∑ contrainte de coût : le système étant destiné au grand public, le choix de la solution doit nécessairement prendre en compte le prix de revient des différents éléments utilisés. Une solution technique peut reposer sur la réalisation d'un circuit programmable (FPGA de la famille Altéra (marques déposées)) ou d'un circuit intégré masqué pour bénéficier d'un meilleur encombrement (boîtier CMS) et d'un meilleur prix.∑ space constraint: all the components making up this sequencer must imperatively fit in a minimum of space since all the on-board electronics are installed in a cartridge. ∑ consumption constraint: the capacity of the accumulators supplying the optoelectronic assembly being necessarily limited, it is necessary to select components with low consumption to allow sufficient autonomy of the system. ∑ cost constraint: the system being intended for the general public, the choice of solution must necessarily take into account the cost price of the various elements used. A technical solution can be based on the realization of a programmable circuit (FPGA of the Altéra family (registered trademarks)) or of a hidden integrated circuit to benefit from a better bulk (CMS box) and a better price.
Pour chaque lancé de plateau, la chronologie des événements, illustrée en figure 11 , est la suivante :For each launch, the chronology of events, illustrated in Figure 11, is as follows:
1. détection du départ du plateau par l'unité de traitement ;1. detection of the departure of the tray by the processing unit;
2. détection du tir 111 par l 'accéléromètre et transmission au séquenceur ; - 3. acquisition du fond 112 (lumière ambiante) par le séquenceur pendant2. detection of shot 111 by the accelerometer and transmission to the sequencer; - 3. acquisition of background 112 (ambient light) by the sequencer during
10 ms ;10 ms;
4. allumage de la diode laser 1 13 (flashes 1 14 de 100 μs) et acquisition 1 15 de la position du plateau par le séquenceur pendant 10 ms à raison de 4 mesures par période (Tech = 50μs) sur les 4 sorties 116 ] à 1 164 du capteur PSD ; Chaque mesure 116 nécessite l'envoi au CAN d'un mot (8 bits) 1 17 de programmation puis de la lecture du résultat de la conversion (12 bits) 118 ;4. switching on the laser diode 1 13 (flashes 1 14 of 100 μs) and acquisition 1 15 of the position of the stage by the sequencer for 10 ms at the rate of 4 measurements per period (Tech = 50 μs) on the 4 outputs 116] to 1 16 4 of the PSD sensor; Each measurement 116 requires the sending to the CAN of a programming word (8 bits) 11 and then reading the result of the conversion (12 bits) 118;
5. acquisition 119 du fond par le séquenceur pendant 10 ms .5. acquisition 119 of the background by the sequencer for 10 ms.
6. envoi des différentes acquisitions au micro-ordinateur distant. Chaque fusil à son propre émetteur HF 87 d'une portée de 10 m environ. De marque Heiland (marque déposée) par exemple, il fonctionne en modulation de fréquence avec une porteuse de 433,92 MHz. Sa bande passante est de + ou - 20 kHz et son poids de 11 g.6. sending of the various acquisitions to the remote microcomputer. Each rifle has its own HF 87 transmitter with a range of approximately 10 m. Heiland brand (registered trademark) for example, it operates in frequency modulation with a carrier of 433.92 MHz. Its bandwidth is + or - 20 kHz and its weight of 11 g.
En effet, la partie du système se trouvant en bout de fusil doit avoir un poids le plus faible possible pour ne pas déplacer le centre de gravité du fusil et pour ne pas trop l'alourdir. Un contrepoids peut être prévu, pour conserver inchangé le centre de gravité du fusil, qu'il soit équipé ou non.In fact, the part of the system at the end of the rifle must have the lowest possible weight so as not to displace the center of gravity of the rifle and not to weigh it down. A counterweight can be provided, to keep the center of gravity of the rifle unchanged, whether it is equipped or not.
Sur le plan mécanique, la cartouche est conçue pour s'adapter aux fusils de type calibre 12. La longueur de la cartouche est de l'ordre de 80 à 90 mm. Elle se glisse dans le canon comme une cartouche ordinaire. A la fermeture du fusil un micro-contact assure la liaison entre la pile et les différents circuits électroniques. L'autonomie d'une cartouche, fonction de la qualité de la pile peut être de 1 an.Mechanically, the cartridge is designed to adapt to 12 caliber rifles. The length of the cartridge is of the order of 80 to 90 mm. It slides into the barrel like an ordinary cartridge. When the rifle closes, a micro-contact ensures the connection between the battery and the various electronic circuits. The autonomy of a cartridge, depending on the quality of the battery, can be 1 year.
Le système en bout de fusil se monte en partie dans un canon et en partie sous les canons. Il est facilement amovible. D'après la norme NFC 43-801, l'exposition maximale permise pour l'oeil dans les conditions d'utilisation décrites fait que le système ne présente aucun danger à partir d'une distance de 1,6 m du bout du canon. Par ailleurs, il n'y a aucun danger pour la peau.The system at the end of the rifle is partly mounted in a barrel and partly under the barrels. It is easily removable. According to the NFC 43-801 standard, the maximum exposure allowed for the eye under the conditions of use described means that the system does not present any danger from a distance of 1.6 m from the end of the barrel. Besides, there is no danger to the skin.
De façon optionnelle, un canon peut contenir une cartouche "blanche" chargée uniquement en poudre. Celle-ci peut, sur le premier coup, créer l'effet de recul.Optionally, a barrel can contain a "white" cartridge loaded only with powder. This can, on the first try, create the recoil effect.
Une autre option est l'effet de changement de "choke" des canons. Un canon choqué présente à son extrémité un rétrécissement qui fait que la distribution des plombs dans l'espace est différente de celle décrite, provoquant la diminution de la dispersion des plombs. Ceci peut être simulé par logiciel. La figure 12 illustre l'architecture des moyens mis en oeuvre au sol.Another option is the effect of changing the "choke" of the guns. A shocked barrel has at its end a narrowing which makes that the distribution of the pellets in space is different from that described, causing the reduction of the dispersion of the pellets. This can be simulated by software. FIG. 12 illustrates the architecture of the means used on the ground.
Le traitement des informations au sol, l'acquisition des paramètres de balistique, la réception des données de calcul et l'affichage des résultats sont réalisés par un micro¬ ordinateur.The processing of information on the ground, the acquisition of ballistic parameters, the reception of calculation data and the display of results are carried out by a microcomputer.
Le système comprend : un récepteur HF 121, par exemple de marque Heiland, fonctionnant àThe system comprises: an HF 121 receiver, for example of the Heiland brand, operating at
433,92 MHz en modulation FM et ayant une bande passante de 280 kHz, et pouvant fonctionner à une distance avec les fusils de 100 m ; des moyens 122 d'acquisition, recevant les mesures des angles a et b du lanceur et, par exemple, des mesures de la vitesse et de la direction du vent. Il s'agit par exemple de 4 entrées analogiques pouvant être reliés par liaison série avec l'unité de traitement 123 ; une entrée interruption 124 ou équivalent dont le signal correspond à la libération du pigeon. Ce signal déclenche la procédure de suivi balistique ; l'unité de traitement 123, assurant notamment le calcul et la gestion des résultats en temps réel (réception des mesures ; traitement des mesures : filtrage et démodulation synchrone, calcul du centre de gravité de l'image de la cible, corrections éventuelles et affichage ; gestion de l'affichage) ; des moyens d'affichage 125 des résultats. Pour un tir, l'écran peut présenter les résultats comme illustré sur la figure 12, c'est-à-dire distance 1251 de tir 40 m, impact 1252 limite sur pigeon traversard 1253, tir tardif. Pour deux tirs, il peut y avoir superposition d'images et pour 4 tireurs par exemple, l'écran peut être divisé en 4 ; et optionnellement un organe type H.P. 126 pour simuler le bruit du tir à plombs, une lampe flash 127 pour simuler l'impact, etc.. Le tableau suivant présente, de façon simplifiée, la chronologie d'un tir pour le tireur (colonne 1), l'unité de traitement (colonne 2) et le lanceur (colonne 3).433.92 MHz in FM modulation and having a bandwidth of 280 kHz, and capable of operating at a distance with rifles of 100 m; acquisition means 122, receiving the measurements of the angles a and b of the launcher and, for example, measurements of the wind speed and direction. For example, there are 4 analog inputs that can be connected by serial link with the processing unit 123; an interrupt input 124 or equivalent, the signal of which corresponds to the release of the pigeon. This signal triggers the ballistic tracking procedure; the processing unit 123, in particular ensuring the calculation and management of the results in real time (reception of the measurements; processing of the measurements: synchronous filtering and demodulation, calculation of the center of gravity of the target image, possible corrections and display ; display management); means 125 for displaying the results. For a shot, the screen can present the results as illustrated in FIG. 12, that is to say distance 1251 of shooting 40 m, impact 1252 limit on transverse pigeon 1253, late shooting. For two shots, there can be overlapping images and for 4 shooters for example, the screen can be divided into 4; and optionally an HP 126 type body to simulate the noise of a pellet shot, a flash lamp 127 to simulate impact, etc. The following table presents, in a simplified manner, the chronology of a shot for the shooter (column 1 ), the processing unit (column 2) and the launcher (column 3).
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La figure 13 illustre un exemple de détermination de la trajectoire 131 d'un pigeon, et d'analyse du tir 132, telles que l'unité de traitement peut l'effectuer.FIG. 13 illustrates an example of determining the trajectory 131 of a pigeon, and of analyzing the shot 132, such as the processing unit can perform it.
Le plan horizontal est défini par (Oy, OT). Vo est la vitesse initiale du pigeon appartenant au plan (01, Oy), perpendiculaire au plan horizontal. L'effet du vent est négligé. Oz est l'axe vertical. I est l'intersection du faisceau laser et du pigeon. D est la distance de tir recherchée à partir des coordonnées (y,z) du point I. H étant la projection de I, IH sera connue ainsi que OH. Les connaissances de OH, OT, et de a nous permettent de déterminer D. En appelant:The horizontal plane is defined by (Oy, OT). Vo is the initial speed of the pigeon belonging to the plane (01, Oy), perpendicular to the horizontal plane. The effect of the wind is neglected. Oz is the vertical axis. I is the intersection of the laser beam and the pigeon. D is the firing distance sought from the coordinates (y, z) of point I. H being the projection of I, IH will be known as well as OH. The knowledge of OH, OT, and a allows us to determine D. By calling:
Vo la vitesse initiale du pigeon, fonction du lanceur supposée connue, kl le coefficient de traînée, k2 le coefficient de portance, t la variable temps, y et z les coordonnées du point I dans le référentiel (Oy, Oz),Vo the initial speed of the pigeon, function of the supposed launcher known, kl the drag coefficient, k2 the lift coefficient, t the time variable, y and z the coordinates of point I in the frame of reference (Oy, Oz),
(dy/dt) la vitesse du pigeon suivant oy, et (dz/dt) la vitesse du pigeon suivant oz, la balistique du pigeon est définie par les équations suivantes: y=Vo.(cos b).t-kl.(dy/dt)2 z=-0.5.t2+Vo.(sin b).t+k2.(dz/dt)2 Vo et b étant connues, on détermine kl et k2 par des essais préalables associés à une résolution numérique du système par une méthode de "Runge-Kutta " du 4ième ordre. De cette résolution on déduit également la vitesse du pigeon en I.(dy / dt) the speed of the pigeon following oy, and (dz / dt) the speed of the pigeon according to oz, the ballistics of the pigeon is defined by the following equations: y = Vo. (cos b) .t-kl. (dy / dt) 2 z = -0.5.t2 + Vo. (Sin b) .t + k2. (Dz / dt) 2 Vo and b being known, kl and k2 are determined by preliminary tests associated with a digital resolution of the system by a "Runge-Kutta" method of the 4th order. From this resolution we also deduce the speed of the pigeon in I.
Avantageusement, le traitement prévoit une correction de l'effet d'avance du faisceau laser par rapport au plombs. Appelons Vp la vitesse initiale des plombs. Pour une distance de tir D l'avance A pris par un faisceau laser sera égal à:Advantageously, the treatment provides for a correction of the advance effect of the laser beam relative to the pellets. Let us call Vp the initial speed of the pellets. For a shooting distance D the advance A taken by a laser beam will be equal to:
A=D/Vp soit pour Vp= 400 m/s et D = 40 m A=0.1s.A = D / Vp or for Vp = 400 m / s and D = 40 m A = 0.1s.
Si le pigeon est fuyant ou rentrant cette avance induit seulement une erreur sur D qui est compensée par correction programmée. Une correction n'est possible que si le pigeon se trouve dans le champs du faisceau laser. La situation la plus critique se rencontre quand le pigeon est traversard. Ainsi si à 40 m sa vitesse est de l'ordre de V= 20m/s il pourra évoluer dune quantité Dp=AxV= 0.1 x20= 2m.If the pigeon is fleeing or returning this advance only induces an error on D which is compensated by programmed correction. A correction is only possible if the pigeon is in the field of the laser beam. The most critical situation is encountered when the pigeon is transverse. So if at 40 m its speed is around V = 20m / s it will be able to evolve by a quantity Dp = AxV = 0.1 x20 = 2m.
On retardera donc l'émission du faisceau de 0.1 s et on appliquera une correction fonction de la géométrie tireur-lanceur-balistique.The beam emission will therefore be delayed by 0.1 s and a correction will be applied as a function of the shooter-launcher-ballistic geometry.
Une correction de l'effet de la distribution des plombs dans l'espace est également possible. En effet, dans une cartouche type de longueur 70 mm, les plombs occupent un espace de longueur 50mm. De ce fait avec une vitesse initiale Vp les plombs se distribuent dans l'espace sur un incrément de temps égal à 0.05/400 = 0.125.10-3s. Cette valeur est à rapprocher à la durée des impulsions nécessaire pour réaliser une bonne détection qui est de l'ordre de 1.10-3s.A correction of the effect of the distribution of pellets in space is also possible. Indeed, in a typical cartridge of length 70 mm, the pellets occupy a space of length 50mm. Therefore with an initial speed Vp the pellets are distributed in space over a time increment equal to 0.05 / 400 = 0.125.10-3s. This value should be compared to the duration of the pulses necessary to achieve good detection, which is of the order of 1.10-3s.
Il faudra donc compenser le temps de détection. Ceci est une correction très faible, car si à l'instant du tir la vitesse du pigeon est de l'ordre de 20.m/s, pendant 1.10-3s il aura évolué de 20mm. La figure 14 présente une autre architecture possible pour l'équipement du fusil. Elle consiste à dissocier la cartouche 141 de l'embout du fusil. Pour cela l'optique de la cartouche se termine par une faible longueur de fibre optique (1 cm). Le faisceau sortant 142 est collecté par une lentille qui fait converger ce faisceau sur la lentille se trouvant en bout de canon, laquelle réalise la divergence 143 du faisceau. Le fait de séparer la cartouche de l'autre partie entraîne des modifications sur l'électronique sans changer la fonctionnalité générale du système. Une partie de la fonction du séquenceur reste dans la cartouche mais une autre partie doit se trouver en bout de canon. Deux sources d'énergie doivent être utilisées.It will therefore be necessary to compensate for the detection time. This is a very weak correction, because if at the time of the shooting the speed of the pigeon is of the order of 20.m / s, during 1.10-3s it will have evolved by 20mm. Figure 14 shows another possible architecture for equipping the rifle. It consists in dissociating the cartridge 141 from the end of the rifle. For this the optics of the cartridge ends with a short length of optical fiber (1 cm). The outgoing beam 142 is collected by a lens which converges this beam on the lens located at the end of the barrel, which realizes the divergence 143 of the beam. Separating the cartridge from the other part leads to modifications on the electronics without changing the general functionality of the system. Part of the sequencer function remains in the cartridge, but another part must be at the end of the barrel. Two sources of energy must be used.
L'équipement comprend donc la cartouche électronique 141 , un module de divergence et de détection 143, une cartouche blanche 144, un second séquenceur 145 et un module d'émission HF 146.The equipment therefore includes the electronic cartridge 141, a divergence and detection module 143, a white cartridge 144, a second sequencer 145 and an HF transmission module 146.
Ainsi, il n'y a aucune liaison filaire ou fibrée entre la cartouche et l'embout du canon. L'optique du canon est conçue de la façon illustrée en figure 15.Thus, there is no wire or fiber connection between the cartridge and the nozzle of the barrel. The barrel optics are designed as illustrated in Figure 15.
Une première pile 151 alimente la cartouche 141, et assure notamment l'alimentation 152 de la diode laser 153. Comme déjà décrit en relation avec la figure 5, la cartouche comprend une lentille Selfoc 154, une portion de fibre optique 155 (pour circulariser le faisceau) et une lentille convergente 156.A first battery 151 feeds the cartridge 141, and in particular ensures the supply 152 of the laser diode 153. As already described in relation to FIG. 5, the cartridge comprises a Selfoc lens 154, a portion of optical fiber 155 (to circularize the beam) and a converging lens 156.
A l'autre extrémité du canon, une lentille divergente 157 assure la simulation de l'éparpillement des plombs. En retrait, une photodiode 158 sera activée par les réflexions parasites 159 de la lentille 157. L'information conséquente sera transmise à un deuxième séquenceur 1510 placé en bout de canon. Ce séquenceur va gérer la détection 1511, la numérisation 1512 des mesures et la transmission HF. Ces deux fonctions sont identiques à la version du séquenceur décrit précédemment. Une pile 1514 assure l'alimentation des différents éléments.At the other end of the barrel, a divergent lens 157 simulates the scattering of the pellets. In retreat, a photodiode 158 will be activated by the parasitic reflections 159 of the lens 157. The consequent information will be transmitted to a second sequencer 1510 placed at the end of the barrel. This sequencer will manage the detection 1511, the digitization 1512 of the measurements and the HF transmission. These two functions are identical to the version of the sequencer described above. A battery 1514 ensures the supply of the various elements.
Pour diminuer la bande passante de l'émetteur, il est possible de réaliser des calculs avant transmission. Ces calculs sont le filtrage, la détection synchrone, la différenciation et la sommation des courants à partir desquels on calcule les coordonnées du centre de gravité de l'image du pigeon. L'information émise par le fusil sera alors uniquement: 0929To reduce the bandwidth of the transmitter, it is possible to perform calculations before transmission. These calculations are filtering, synchronous detection, differentiation and summation of the currents from which the coordinates of the center of gravity of the pigeon image are calculated. The information emitted by the rifle will then only be: 0929
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l'époque du tir, les coordonnées du centre de gravité de l'image du pigeon sur le PSD, le courant de photodiode qui est une information relative à la puissance lumineuse de la diode laser. On présente maintenant un second mode de réalisation de l'invention. Bien sûr, seules les différences essentielles sont discutées.the time of the shot, the coordinates of the center of gravity of the pigeon image on the PSD, the photodiode current which is information relating to the light power of the laser diode. We now present a second embodiment of the invention. Of course, only the essential differences are discussed.
L'équipement est présenté en figure 16. Il comprend une cartouche 161, équipée : d'un amortisseur de percussion 161 1 , dé préférence démontable et remplaçable (un micro-contact établit l'alimentation à la fermeture du fusil et l'élément central ne sert que d'amortisseur à la percussion) ; d'un accéléromètre 1612 de détection de percussion ; de moyens 1613 de mise en forme, de comptage de coups ; une diode LED 1614 de transmission par impulsions lumineuses de la percussion à l'embout du fusil 162. Cet embout 162 comprend quant à lui : une photodiode 1621 de détection du signal émis ; des moyens 1622 de mise en forme du signal reçu ; un module 1623 de traitement gérant les liaisons entre les différents éléments et réalisant les traitements des mesures, la déduction des paramètres de tir et la transmission du résultat au sol. Il s'agit par exemple d'un microprosseur MSP 430 de chez Texas Instrument (marque déposée) ; une partie optique d'émission 1624 ; une partie optique de réception 1625 ; - une liaison HF bidirectionnelle 1626, par exemple de marque RFMThe equipment is presented in Figure 16. It includes a cartridge 161, equipped with: a percussion damper 161 1, preferably removable and replaceable (a micro-switch establishes the power supply when the rifle is closed and the central element only serves as a shock absorber); a percussion detection accelerometer 1612; means 1613 for shaping, counting strokes; a LED diode 1614 for transmitting light pulses from the percussion to the end of the rifle 162. This end 162 comprises for its part: a photodiode 1621 for detecting the signal emitted; means 1622 for shaping the received signal; a processing module 1623 managing the connections between the different elements and carrying out the processing of the measurements, the deduction of the firing parameters and the transmission of the result to the ground. This is for example an MSP 430 microprosser from Texas Instrument (registered trademark); an optical transmission part 1624; an optical receiving part 1625; - a bidirectional HF link 1626, for example of the RFM brand
(marque déposée), permettant de s'adapter à la législation des différents pays ; une photodiode de contrôle de la puissance laser. L'embout de fusil se présentera sous la forme d'un volume rentrant dans un canon et d'une partie extérieure. Le module 1624 d'émission et de divergence contient : une diode laser 16241 d'une puissance de 1 W environ, par exemple de type Siemens SPL CG94 (marque déposée) émettant à 950 nm, une lentille de collimation 16242, - un diffuseur holographique 16243, par exemple de marque Physical(registered trademark), allowing adaptation to the legislation of different countries; a laser power control photodiode. The rifle end will be in the form of a volume entering a barrel and an external part. The emission and divergence module 1624 contains: a laser diode 16241 with a power of approximately 1 W, for example of the Siemens SPL CG94 (registered trademark) type emitting at 950 nm, a collimation lens 16242, - a holographic diffuser 16243, for example of the Physical brand
Optics Corporation (marque déposée). Le module 1625 de réception optique contient : une lentille de réception ; un filtre qui coupe les longueurs d'ondes parasites (filtre interférentiel ou passe-haut) ; un détecteur de position (inchangé) ; des moyens de numérisation 1627. La station au sol est quant à elle équipée des moyens suivants : une liaison bidirectionnelle HF du même type ; - une électronique de discrimination du fusil émettant ; des moyens de traitement et de gestion des résultats (affichage, sonore,...) ; selon l'application des moyens de correction pour simuler au mieux les caractéristiques des cartouches (charge de plomb,...) ou celles du fusil (canon choke, lisse,..).Optics Corporation (registered trademark). The optical reception module 1625 contains: a reception lens; a filter which cuts the parasitic wavelengths (interference filter or high pass); a position detector (unchanged); digitization means 1627. The ground station is itself equipped with the following means: a bidirectional HF link of the same type; - electronic discrimination of the emitting rifle; means for processing and managing the results (display, sound, etc.); depending on the application of the correction means to best simulate the characteristics of the cartridges (lead charge, ...) or those of the rifle (choke barrel, smooth, ...).
La séquence de tir devient donc la suivante : prise en compte des paramètres de tir, initialisation des moyens embarqués par les fusils via la liaison HF, attente, - lancement, évaluation de la balistique par les moyens au sol (ou transmission des paramètres aux moyens embarqués dans les fusils), attente de tir, après une éventuelle percussion, calcul de la distance du pigeon, et déduction du retard de la commande du faisceau laser, ceci pour que l'instant de l'intersection éventuelle par le faisceau lumineux soit identique à celle du plomb, réception synchrone de l'éclairement éventuel émanant du pigeon, acquisitions, filtrage et calcul des coordonnées du pigeon par rapport au centre du PSD, transmission des résultats au sol (code du fusil, coordonnées, distance de tir, vitesse du pigeon, numéro du coup d'impact), réception des résultats au sol et affichage visuel ou sonore selon l'application. On notera que, par rapport au premier mode de réalisation, la liaison station au sol-fusils est bidirectionnelle, ce qui a pour effet de permettre de synchroniser les moyens de calcul des fusils, la transmission, de prendre connaissance du moment de l'excitation de la gâchette, de transmettre l'information au sol et en fonction de la balistique du pigeon calculée par le sol de transmettre au fusil l'autorisation d'émettre son faisceau lumineux. Une deuxième possibilité est de réaliser le seuillage dynamique de la détection. Le coût et l'encombrement sont minimisés. La L.E.D. liée à la station au sol ainsi que le détecteur infrarouge se trouveront près des afficheurs, devant les fusils, d'où l'absence de câblage supplémentaire.The firing sequence therefore becomes as follows: taking into account the firing parameters, initialization of the means on board by the rifles via the HF link, waiting, - launching, evaluation of ballistics by means on the ground (or transmission of the parameters to the means loaded in rifles), waiting for a shot, after a possible percussion, calculation of the distance of the pigeon, and deduction of the delay of the laser beam control, this so that the instant of the possible intersection by the light beam is identical to that of lead, synchronous reception of the possible illumination emanating from the pigeon, acquisitions, filtering and calculation of the coordinates of the pigeon relative to the center of the PSD, transmission of the results to ground (rifle code, coordinates, shooting distance, pigeon speed, impact hit number), reception of results on the ground and visual or audible display depending on the application. It will be noted that, with respect to the first embodiment, the ground-to-gun station link is bidirectional, which has the effect of making it possible to synchronize the means of calculating the guns, the transmission, to take note of the moment of excitation. of the trigger, to transmit information to the ground and according to the ballistics of the pigeon calculated by the ground to transmit to the rifle the authorization to emit its light beam. A second possibility is to carry out dynamic detection thresholding. The cost and size are minimized. The LED linked to the ground station as well as the infrared detector will be located near the displays, in front of the guns, hence the absence of additional wiring.
Par ailleurs, selon ce second mode de réalisation, tout l'équipement, et notamment les moyens de traitement, peuvent être placés dans le canon du fusil (et non plus dans la station au sol).Furthermore, according to this second embodiment, all the equipment, and in particular the processing means, can be placed in the barrel of the rifle (and no longer in the ground station).
Dans un mode de réalisation avantageux, le pigeon (ou tout autre cible) est équipée de moyens permettant de bien visualiser (ou entendre) le résultat positif de l'impact. Ainsi, le pigeon peut émettre un son et/ou un signal lumineux. II peut également être équipé de moyens permettant de commander instantanément sa chute, ainsi que cela est illustré en figure 17.In an advantageous embodiment, the pigeon (or any other target) is equipped with means making it possible to clearly visualize (or hear) the positive result of the impact. Thus, the pigeon can emit a sound and / or a light signal. It can also be equipped with means making it possible to instantly control its fall, as illustrated in FIG. 17.
Pour cela, une liaison unidirectionnelle HF est établie entre la station au sol (ou un fusil) et le pigeon (télécommandé). Le pigeon est constitué d'une masse répartie lui donnant sa forme, du matériau rétroréfléchissant et d'une masse ponctuelle 171 centrée en vol. Le pigeon sera déséquilibré en provoquant le déplacement de cette masse ce qui a pour effet de translater le centre de gravité du pigeon.For this, a one-way HF link is established between the ground station (or a rifle) and the pigeon (remote-controlled). The pigeon consists of a distributed mass giving it its shape, retroreflective material and a point mass 171 centered in flight. The pigeon will be unbalanced by causing the displacement of this mass which has translate the center of gravity of the pigeon.
Cette masse comprenant toute l'électronique embarquée représente la moitié de la masse du pigeon soit environ 50 g. A réception d'un ordre de basculement, l'électro- aimant 172 libère la gâchette (noyau) 173. Le ressort 174 propulse alors la masse 171, guidée en translation (175) vers le bord du pigeon, qui chute alors.This mass comprising all the on-board electronics represents half of the mass of the pigeon, ie approximately 50 g. Upon receipt of a tilting order, the electromagnet 172 releases the trigger (core) 173. The spring 174 then propels the mass 171, guided in translation (175) towards the edge of the pigeon, which then drops.
La figure 18 présente schématiquement l'électronique embarquée correspondante.Figure 18 shows schematically the corresponding on-board electronics.
La station au sol (ou un fusil éventuellement) émet une trame HF dont la fréquence porteuse est fonction du pays concerné. Cette émission HF sera reçue par le récepteur 181 (par exemple du type Rx 1000) et décodée par un circuit intégrée 182 (par exemple du type MC 145027 de chez Motorola (marque déposée)).The ground station (or a gun if necessary) transmits an HF frame whose carrier frequency depends on the country concerned. This HF transmission will be received by the receiver 181 (for example of the Rx 1000 type) and decoded by an integrated circuit 182 (for example of the MC 145027 type from Motorola (registered trademark)).
Si le décodage est positif la sortie d'un circuit astable 183 est positionnée à l'état haut. Cette tension est appliquée sur la gâchette d'un transistor de technologie mosfet, par exemple, et laisse passer le courant dans la bobine de T électroaimant 184.If the decoding is positive, the output of an astable circuit 183 is positioned in the high state. This voltage is applied to the trigger of a mosfet technology transistor, for example, and lets current flow through the coil of T electromagnet 184.
Le noyau de celui-ci pénètre dans le corps et libère la masse embarquée 171 constituée de l' électro-aimant, de l'électronique et des alimentations (piles). Cette masse est poussée par un ressort. Une ampoule ILS sert d'interrupteur, ouvrant le circuit d'alimentation en s'éloignant de l'aimant permanent fixe. Ainsi l'autonomie des piles est très importante et le pigeon est "récoltée" puis "réarmée" avant son lancement. On ré-arme (176) le système en repoussant manuellement la charge 171. Bien sûr, l'invention peut être mis en oeuvre dans de nombreuses autres formes.The core thereof penetrates the body and releases the on-board mass 171 made up of the electromagnet, electronics and power supplies (batteries). This mass is pushed by a spring. An ILS bulb acts as a switch, opening the power circuit away from the fixed permanent magnet. Thus the autonomy of the batteries is very important and the pigeon is "harvested" then "rearmed" before its launch. The system is rearmed (176) by manually repelling the charge 171. Of course, the invention can be implemented in many other forms.
De façon générale, les avantages de l'invention sont notamment : quantification du tir (obtention des paramètres de tir : distance de la cible, position de la cible par rapport à l'axe de tir, apprentissage de l'épaulé, - pas de pollution (déchets de plombs, déchets de plateaux), pas de bruit possible, danger faible, voire inexistant, coût de fonctionnement réduit. Elle peut notamment être utilisée pour les applications suivantes : - ball-trap, parcours de chasse et skeet, fosse, (rabbit et cibles rapides), centres de loisirs, hôtel de chasse, - utilisation pour l'apprentissage du permis de chasse.In general, the advantages of the invention are in particular: quantification of the shooting (obtaining the shooting parameters: distance from the target, position of the target relative to the firing axis, training of the shoulder, - no pollution (lead waste, waste from trays), no noise possible, low or even non-existent danger, reduced operating cost, it can in particular be used for the following applications: - clay pigeon shooting, hunting course and skeet, pit, (rabbit and rapid targets), leisure centers, hunting hotel, - use for learning the hunting license.
Il est à noter que l'invention peut être utilisée en mono-utilisateur (par des chasseurs soucieux de se perfectionner, par exemple), ou à plusieurs utilisateurs visant la même cible.It should be noted that the invention can be used as a single user (by hunters concerned with improving their skills, for example), or with several users targeting the same target.
A titre d'exemple, la figure 19 présente un affichage de résultat d'un tir selon l'invention.By way of example, FIG. 19 shows a display of the result of a shot according to the invention.
Diverses informations numériques, telles que la distance 191, le nombre de points 192 et le numéro 193 du tireur peuvent être inscrites.Various numerical information, such as distance 191, number of points 192 and number of the shooter can be entered.
Sur un écran 194, on affiche la cible 195. Le centre de l'écran 196 représente l'impact. Une flèche 197 indique le sens de déplacement de la cible. Le tireur constate donc aisément, bien que son tir ait atteint la cible, il a tiré légèrement trop tôt. On a screen 194, the target 195 is displayed. The center of the screen 196 represents the impact. An arrow 197 indicates the direction of movement of the target. The shooter can therefore easily see, although his shot has reached the target, he fired slightly too early.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système d'apprentissage au tir, du type comprenant au moins une cible mobile (13) et au moins un fusil (1 1) équipé de moyens (41, 42 ; 141, 143) d'émission d'un faisceau lumineux (17) selon l'axe de tir, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de traitement (14 ; 123) délivrant une analyse de chacun des tirs, en fonction notamment : du signal réfléchi (18) par ladite cible (13) et reçu par un capteur (44 ; 143) équipant ledit fusil (11) ; et d'une estimation permanente de la trajectoire de chacune desdites cibles (13).1. Shooting learning system, of the type comprising at least one moving target (13) and at least one rifle (1 1) equipped with means (41, 42; 141, 143) for emitting a light beam (17) along the firing axis, characterized in that it comprises a processing unit (14; 123) delivering an analysis of each of the shots, in particular as a function of: the signal reflected (18) by said target (13) and received by a sensor (44; 143) fitted to said rifle (11); and a permanent estimate of the trajectory of each of said targets (13).
2 . Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de traitement (14 ; 123) comprend des moyens de détermination de la trajectoire de chacune desdites cibles, en fonction de mesures (a, b) de conditions initiales du lancement de chacune desdites cibles (13), délivrées par ledit lanceur (12). 2. System according to claim 1, characterized in that said processing unit (14; 123) comprises means for determining the trajectory of each of said targets, as a function of measurements (a, b) of initial conditions of the launch of each of said targets (13), delivered by said launcher (12).
3 . Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un équipement (41 à 47; 141, 143 à 146) de fusil amovible et prévu pour être installé et désinstallé aisément sur un fusil standard.3. System according to any one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises an equipment (41 to 47; 141, 143 to 146) of a removable rifle and designed to be installed and uninstalled easily on a standard rifle.
4. Système selon l'une quelconque des revendications là 3, caractérisé en ce que lesdites cibles (13) sont mises en mouvement par un lanceur de cibles (12), et en ce que ladite analyse tient compte également d'une estimation de la distance entre un tireur et une cible.4. System according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said targets (13) are set in motion by a target launcher (12), and in that said analysis also takes account of an estimate of the distance between a shooter and a target.
5 . Système selon l'une quelconque des revendications là 4, caractérisé en ce que ladite analyse comprend au moins une des informations appartenant au groupe comprenant une indication sur le centrage du tir par rapport à la cible ( 1252), une indication de la distance entre le tireur et la cible ( 1251 ) et une indication sur la réalisation du tir par rapport à la position de la cible (1253).5. System according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said analysis comprises at least one of the information belonging to the group comprising an indication on the centering of the shot with respect to the target (1252), an indication of the distance between the shooter and target (1251) and an indication of how the shot was made relative to the position of the target (1253).
6 . Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination de la trajectoire tiennent compte d'une mesure de la direction et/ou de la vitesse du vent. 6. System according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the said means for determining the trajectory take account of a measurement of the direction and / or of the wind speed.
7 . Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il R 7/009297. System according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that it R 7/00929
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comprend des moyens (42 ; 55 ; 143 ; 157) de simulation de la dispersion et/ou de la vitesse de plombs dans l'espace.comprises means (42; 55; 143; 157) for simulating the dispersion and / or the speed of pellets in space.
8 . Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de simulation de la dispersion comprennent des moyens (42 ; 55 ; 143 ; 157) assurant la divergence dudit faisceau lumineux ( 17) en sortie dudit fusil (11).8. System according to Claim 7, characterized in that the said means for simulating the dispersion comprise means (42; 55; 143; 157) ensuring the divergence of the said light beam (17) at the outlet from the said rifle (11).
9 . Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens (42 ; 55 ; 143 ; 157) assurant la divergence dudit faisceau lumineux (17) comprennent un diffuseur holographique.9. System according to claim 8, characterized in that said means (42; 55; 143; 157) ensuring the divergence of said light beam (17) comprise a holographic diffuser.
10. Système selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de simulation de la vitesse comprennent des moyens pour appliquer un retard (112) à l'émission dudit faisceau lumineux (17).10. System according to any one of claims 7 to 9, characterized in that said speed simulation means comprise means for applying a delay (112) to the emission of said light beam (17).
1 1. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre une liaison bi-directionnelle entre ladite unité de traitement (14 ; 123) et chacun desdits fusils (11). 1 1. System according to any one of claims 1 to 10, characterized in that one implements a bi-directional connection between said processing unit (14; 123) and each of said rifles (11).
12. Equipement pour fusil (11) dans un système d'apprentissage au tir comprenant au moins une cible (13) et au moins un fusil équipé et une unité de traitement (14 ; 123) délivrant une analyse de chacun des tirs, en fonction notamment d'une estimation permanente de la trajectoire de chacune desdites cibles ( 13), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (41, 42 ; 141 , 143) d'émission selon l'axe de tir d'un faisceau lumineux incident (17), un capteur de réception (44 ; 145) d'un signal lumineux réfléchi (18) par ladite cible et des moyens (16 ; 45 ; 87 ; 146) de transmission à ladite unité de traitement (14 ; 123) dudit signal lumineux réfléchi, et des moyens d'échange bidirectionnel de données avec une station au sol distante.12. Equipment for rifle (11) in a shooting training system comprising at least one target (13) and at least one equipped rifle and a processing unit (14; 123) delivering an analysis of each shot, depending in particular a permanent estimate of the trajectory of each of said targets (13), characterized in that it comprises means (41, 42; 141, 143) of emission along the firing axis of an incident light beam (17), a sensor for receiving (44; 145) a light signal reflected (18) by said target and means (16; 45; 87; 146) of transmission to said processing unit (14; 123) of said reflected light signal, and bidirectional data exchange means with a remote ground station.
13. Equipement selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux canons et des moyens de déclenchement dudit faisceau lumineux comprenant des moyens (83) de détection sensibles à l'utilisation de la gâchette associée à l'un quelconque desdits canons, comprenant un capteur piézo-électrique (91).13. Equipment according to claim 12, characterized in that it comprises at least two guns and means for triggering said light beam comprising detection means (83) sensitive to the use of the trigger associated with any one of said guns, comprising a piezoelectric sensor (91).
14. Equipement selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que ledit capteur de réception (44 ; 145) comprend un détecteur de position plan (fig. 10), détectant le centre de gravité de l'éclairement reçu. 14. Equipment according to any one of claims 12 and 13, characterized in that said reception sensor (44; 145) comprises a plane position detector (fig. 10), detecting the center of gravity of the illumination received.
15. Equipement selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que ledit capteur de réception (44 ; 145) coopère avec des moyens de prise en compte de l'éclairage ambiant (112, 119).15. Equipment according to any one of claims 12 to 14, characterized in that said reception sensor (44; 145) cooperates with means for taking into account the ambient lighting (112, 119).
16. Equipement selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend, dans un premier ensemble ayant le format d'une cartouche : un amortisseur de percussion ; un accéléromètre de détection de ladite percussion ; un contacteur établissant l'alimentation électrique à la fermeture dudit fusil16. Equipment according to any one of claims 12 to 15, characterized in that it comprises, in a first assembly having the format of a cartridge: a percussion damper; an accelerometer for detecting said percussion; a contactor establishing the electrical supply when said rifle closes
(13) ; et dans un second ensemble placé en bout dudit fusil (13) : des moyens optiques d'émission d'un signal lumineux émis ; des moyens optiques de réception d'un signal lumineux reçu. (13); and in a second assembly placed at the end of said rifle (13): optical means for transmitting a transmitted light signal; optical means for receiving a received light signal.
1 7. Equipement selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de simulation du poids de la charge en plomb et/ou en poudre de ladite cartouche, parmi plusieurs poids possibles, et/ou de l'effet de "choke", de1 7. Equipment according to any one of claims 12 to 16, characterized in that it comprises means for simulating the weight of the lead and / or powder charge of said cartridge, among several possible weights, and / or the effect of "choke",
"demi -choke" ou de canon lisse."half-choke" or smooth barrel.
18. Cible pour système d'apprentissage au tir comprenant au moins une cible (13) et au moins un fusil (11) équipé de moyens (41, 42 ; 141, 143) d'émission d'un faisceau lumineux (17) selon l'axe de tir et une unité de traitement (14) délivrant une analyse de chacun des tirs, en fonction notamment d'une estimation permanente de la trajectoire de chacune desdites cibles (13), et du signal réfléchi (18) par ladite cible (13) et reçu par un capteur (44 ; 143) équipant ledit fusil (11), caractérisé en ce qu'elle présente un revêtement réfléchissant, sur au moins une portion de ladite cible susceptible de recevoir ledit rayon lumineux. 18. Target for a shooting training system comprising at least one target (13) and at least one rifle (11) equipped with means (41, 42; 141, 143) for emitting a light beam (17) according to the firing axis and a processing unit (14) delivering an analysis of each of the shots, as a function in particular of a permanent estimate of the trajectory of each of said targets (13), and of the signal reflected (18) by said target (13) and received by a sensor (44; 143) equipping said rifle (11), characterized in that it has a reflective coating, on at least a portion of said target capable of receiving said light beam.
19. Cible selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'elle comprend des moyens de simulation de l'effet d'un impact réalisant au moins une des opérations appartenant au groupe comprenant : la chute de ladite cible, par déséquilibrage de cette dernière ; l'émission d'un signal sonore ; - l'émission d'un signal lumineux. 19. Target according to claim 18, characterized in that it comprises means for simulating the effect of an impact performing at least one of the operations belonging to the group comprising: the fall of said target, by imbalance of the latter; the emission of an audible signal; - the emission of a light signal.
20. Cible selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de réception d'un ordre de simulation de l'effet d'un impact, et des moyens de déplacement d'une masse ponctuelle à l'intérieur de ladite cible.20. Target according to claim 19, characterized in that it comprises means for receiving a command to simulate the effect of an impact, and means for moving a point mass inside said target.
21. Procédé d'apprentissage au tir, du type mettant en oeuvre au moins une cible (13) et au moins un fusil (11) équipé de moyens (41, 42 ; 141 , 143) d'émission d'un faisceau lumineux (17) selon l'axe de tir, caractérisé en ce qu'il délivre une analyse de chacun des tirs, en fonction notamment du signal réfléchi (18) par ladite cible (13) et reçu par un capteur (44 ; 143) équipant ledit fusil (11), et d'une estimation permanente de la trajectoire de chacune desdites cibles (13). 21. A method of learning to shoot, of the type using at least one target (13) and at least one rifle (11) equipped with means (41, 42; 141, 143) for emitting a light beam ( 17) along the firing axis, characterized in that it delivers an analysis of each of the shots, depending in particular on the signal reflected (18) by said target (13) and received by a sensor (44; 143) equipping said rifle (11), and a permanent estimate of the trajectory of each of said targets (13).
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque lancer, au moins certaines des étapes suivantes : lancement d'une cible ; acquisition de mesures permettant de déterminer la trajectoire de ladite cible ; - détection d'un tir effectué à l'aide d'un desdits fusils ; première détermination de la lumière ambiante reçue par ledit capteur ; émission dudit faisceau lumineux, sous la forme d'une série d'éclairs ; réception de la lumière réfléchie correspondante, par ledit capteur ; seconde détermination de la lumière ambiante reçue par ledit capteur ; - traitement des données en local, dans lesdits fusils ; transmission des données correspondantes vers une unité de traitement ; échange de données bidirectionnelle entre une unité de traitement et lesdits fusils ; calcul de la position de ladite cible à l'instant du tir ; - détermination d'au moins une des informations appartenant au groupe comprenant une indication de la distance entre le tireur et la cible, une indication sur le centrage du tir par rapport à la cible et une indication sur la synchronisation du tir par rapport à la position de la cible ; simulation de l'effet de l'impact sur ladite cible ; - présentation de ladite analyse. 22. Method according to claim 21, characterized in that it comprises, for each launch, at least some of the following steps: launching of a target; acquisition of measurements making it possible to determine the trajectory of said target; - detection of a shot made using one of said rifles; first determination of the ambient light received by said sensor; emission of said light beam, in the form of a series of lightnings; reception of the corresponding reflected light by said sensor; second determining the ambient light received by said sensor; - data processing locally, in said rifles; transmission of the corresponding data to a processing unit; bidirectional data exchange between a processing unit and said rifles; calculating the position of said target at the time of firing; determination of at least one of the pieces of information belonging to the group comprising an indication of the distance between the shooter and the target, an indication of the centering of the shot with respect to the target and an indication of the synchronization of the shot with respect to the position of the target; simulation of the effect of the impact on said target; - presentation of said analysis.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 et 22, caractérisé en ce qu'il délivre simultanément une analyse de tirs effectués à partir d'au moins deux fusils sur une même cible (13). 23. Method according to any one of claims 21 and 22, characterized in that it simultaneously delivers an analysis of shots made from at least two rifles on the same target (13).
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