FR2487077A1 - Dispositif de determination a distance de la position dans l'espace d'un objet effectuant des mouvements de rotation - Google Patents

Abstract

CE DISPOSITIF COMPREND UNE PLURALITE DE SOURCES A1, A2, B1, B2, C D'EMISSION DE FAISCEAUX DE LUMIERE POLARISEE DANS DES DIRECTIONS DIFFERENTES A PARTIR DE L'OBJET 11, UNE PLURALITE DE DISPOSITIFS DE DETECTION FIXES 21, 22, 23 COMPORTANT CHACUN DES MOYENS DE MESURE DE L'ORIENTATION ANGULAIRE DE LA DIRECTION DE POLARISATION D'UN FAISCEAU DE LUMIERE POLARISEE QU'IL RECOIT PAR RAPPORT A UNE DIRECTION DE REFERENCE QUI LUI EST PROPRE, DEUX AU MOINS DESDITES SOURCES A1, B1 EMETTANT DES FAISCEAUX AYANT UNE MEME DIRECTION DE POLARISATION SUFFISAMMENT RAPPROCHES POUR QU'UN DISPOSITIF DE DETECTION DETERMINE 22 RECOIVE EN PERMANENCE AU MOINS SOIT L'UN SOIT L'AUTRE DESDITS FAISCEAUX ALTERNATIVEMENT, ET DES MOYENS ASSOCIES AUDIT DISPOSITIF DE DETECTION POUR DISTINGUER LES FAISCEAUX L'UN DE L'AUTRE EN FONCTION DE CARACTERISTIQUES DE LA LUMIERE INDEPENDANTES DE L'ORIENTATION ET POUR SELECTIONNER UN FAISCEAU AUQUEL EST AFFECTEE CHAQUE MESURE.

Description

a présente invention a pour objet un dispo-

sitif permettant de déterminer à distance la position d'un objet dans l'espace lorsque les déplacements de cet objet

se décomposent, par rapport à un référentiel triédrique sup-

posé fixe, en mouvements de rotation uniquement, à l'exclu-

sion de mouvements de translation.

Ces exigences correspondent en particulier à celles que l'on rencontre dans toutes les applications o l'on cherche à suivre les variations d'orientation de la tête d'un pilote d'aéronef par rapport à son habitacle, que ce soit par exemple pour constituer un témoin de ces mouvements en vue d'une étude ultérieure ou pour assurer des commandes automatiques d'après les déplacements de la ligne de visée du pilote. Dans ce genre d'applications, le référentiel supposé fixe est représenté par l'habitacle et

l'objet mobile dans l'espace de cet habitacle est en géné-

ral constitué par le casquequ'un pilote porte sur la tête,

lequel tourne en suivant la direction d'observation visuel-

le du pilote.

Il existe déjà des dispositifs qui ont été conçus pour permettre de déterminer la position angulaire de la ligne de visée du pilote par des moyens-de mesure à distance, sans lien mécanique entre le casque du pilote

et l'habitacle, et qui utilisent de la lumière polarisée.

Un tel dispositif est décrit par exemple dans le brevet américain n0 3 867 629. Le casque du pilote est muni d'un réflecteur et d'un polariseur qui constituent ensemble une source de lumière polarisée o la direction du vecteur de polarisation varie avec la position angulaire du casque portant le polariseur autour de l'axe de propagation du faisceau. Ce faisceau est renvoyé vers un dispositif de

détection'de la position angulaire du vecteur de polarisa-

tion, comportant un analyseur tournant et un senseur opti-

que. Ce dernier est sensible à l'intensité lumineuse du faisceau qu'il reçoit à travers l'analyseur, lequel est monté sur un disque rotatif perpendiculaire à l'axe de propagation du faisceau. Ce dispositif de détection est fixe par rapport à l'objet étudié. Dansà l'application plus particulièrement considérée, le disque portant l'analyseur est monté rotatif sur l'habitacle et le senseur optique est également solidaire de cet habitacle,

derrière l'analyseur. C'est dire que la direction du fais-

ceau doit rester fixe. La mesure consiste à déterminer l'angle dont a tourné le disque à partir d'une position

angulaire de référence quand un maximum de transmission lu-

mineuse à travers l'analyseur traduit la concordance de sa

direction de polarisation avec celle de la lumière du fais-

ceau au départ du casque, cette dernière direction étant liée comme on l'a déjà vu à la position angulaire du casque

autour de l'axe de propagation du faisceau.

Le brevet britannique na 1 045 994, pour un dispositif du même genre, explique comment les variations d'intensité lumineuse en fonction de l'écart angulaire

existant à chaque instant entre l'analyseur et le polari-

seur peuvent être utilisées dans une mesure différentielle.

En fait on associe à un polariseur monté sur le casque du pilote un système comprenant plusieurs analyseurs montés sur un même disque rotatif avec des axes de polarisation

différemment orientés, et l'on fait tourner ce système au-

tour du faisceau lumineux, en repérant sa position angulai-

re, par rapport à l'habitacle, jusqu'à obtenir l'égalité d'intensité lumineuse entre les faisceaux transmis par les deux analyseurs différemment orientés. Ce document décrit

donc une autre solution pour déterminer la position angulai-

re de la direction de polarisation du faisceau émis au dé-

part du casque. Mais il reste, comme dans le dispositif du brevet américain rappelé précédemment, que les observations sont limitées aux mouvements de rotation du casque ayant

lieu autour d'un axe unique, fixe par rapport à l'habita-

cle, celui suivant lequel se propage le faisceau lumineux

utilisé pour les mesures.

La présente invention ouvre la voie à une ex-

tension considérable des applications des dispositifs con-

nus, en permettant de déterminer simultanément les mouve-

ments de rotation qui composent un mouvement quelconque de rotation d'un objet dans l'espace. Or, pour atteindre

un pareil objectif, il ne suffit pas de cumuler sur un me-

me casque et un même habitacle des dispositifs tels que ceux décrits dans les documents antérieurs. Si un mouvement de rotation quelconque peut se décomposer en trois mouve- ments de rotation élémentaires, autour des trois axes d'un référentiel trirectangle par exemple, il nren reste pas moins que les trois composantes de rotation ne peuvent pas

être appréhendées séparément, que les caractéristiques me-

surables de chacune dépendent des valeurs observées pour les précédentes et des directions de référence choisies, et qu'un mouvement de rotation quelconque dans l'espace ne conserve aucune direction fixe suivant laquelle le faisceau

utilisé dans les techniques connues pourrait être dirigé.

De plus, l'invention permet de réaliser de telles mesures de rotation dans l'espace, par rapport à un référentiel

tri-dimensionnel, par des moyens d'une remarquable simpli-

cité, et d'assurer une grande sécurité de fonctionnement,

ce qui est spécialement utile pour des dispositifs desti-

nés à être montés dans des aéronefs.

Dans ce but il est prévu selon l'invention d'uti-

liser plusieurs sources de lumière polarisée orientant leuisfaisceaux dans des directions différentes à partir de

l'objet dont on cherche à déterminer la position en rota-

tion dans l'espace, un casque de pilote par exemple, et de leur associer plusieurs dispositifs de détection fixes, par exemple liés à l'habitacle d'aéronef o se trouve le pilote. Chacun de ces dispositifs de détection peut être constitué comme ceux que comportent l'un ou l'autre des appareils antérieurs décrits dans les brevets cités, ou par tout autre dispositif permettant de déterminer par

rapport à une direction de référence l'orientation angu-

laire de la direction de polarisation d'un faisceau de lumière polarisé qu'il reçoit. Mais au cours des mouvements de l'objet examiné, un même dispositif de détection est susceptible de recevoir ainsi, à des instants différents, des faisceaux issus de sources différentes de l'objet, et l'on distingue alors les faisceaux dans les résultats-des mesures d'après des caractéristiques de la lumière de ces faisceaux qui ne sont pas affectées par les mouvements de l'objet. De ce point de vue, il est avantageux d'assurer l'émission de lumière polarisée sous forme d'impulsions périodiques, décalées dans le temps entre les différentes sources. L'invention a ainsi pour objet un dispositif de détermination à distance de la position dans l'espace

d'un objet effectuant des mouvements de rotation, caracté-

risé en ce qu'il comprend une pluralité de sources d'émis--

sion de faisceaux de lumière polarisée dans des directions

différentes à partir de l'objet, une pluralité de disposi-

tifs de détection fixes comportant chacun des moyens de me-

sure de l'orientation angulaire de la direction de polari-

sation d'un faisceau de lumière polarisée qu'il reçoit, par rapport à une direction de référence qui lui est propre, deux au moins desdites sources émettant des faisceaux ayant même direction de-polarisation suffisamment rapprochés pour

qu'un dispositif de détection déterminé reçoive en perma-

nence au moins l'un ou l'autre des faisceaux desdites deux

sources, et des moyens associés à ce dispositif de détec-

tion pour déterminer auquel des faisceaux se rapporte cha-

que mesure et sélectionner éventuellement les résultats

de manière correspondante.

On doit comprendre dans ce qui précède que les dispositifs de détection qui sont dits fixes le sont

enfait uniquement de manière relative par rapport à l'ob-

jet,, puisqu'il peut s'agir en particulier de dispositifs

liés à l'habitacle d'un aéronef. Par ailleurs, ces dispo-

sitifs, classiques en eux-mêmes, comportent en général un analyseur tournant, monté rotatif autour d'une direction fixe, et l'orientation angulaire que l'on détermineest celle de la direction de polarisation tournant autour de

cet axe en fonction des mouvements de rotation de l'objet.

On doit aussi comprendre que, d'une manière générale, des-ïesures complètes, pour un objet dont l'orientation peut varier dans toutes les directions, demandent en fait

trois mesures angulaires, donc trois dispositifs de détec-

tion fixes permettant de définir un trièdre fixe de référen-

ce. En pratique, il s'agit de préférence d'un trièdre tri-

rectangle, par rapport auquel on cherche à définir la posi-

tion d'un trièdre tri-rectangle semblable solidaire de l'objet. Les sources disposées sur l'objet comprennent alors avantageusement au moins une première source sur un

axe perpendiculaire à un plan contenant une série de sour-

ces rayonnant dans ce plan et régulièrement réparties au-

tour dudit axe, à des écarts angulaires suffisamment fai-

bles pour que chacun de deux des dispositifs de détection fixes reçoive en permanence un faisceau parmi ceux émis de ladite sézie de sources, tous ces faisceaux émis par les

sources de ladite série présentant une direction de polari-

sation perpendiculaire au plan qui contient ces sources.

A titre d'exemple, si l'on utilise comme source de rayon-

nement des diodes électroluminescentes dont le faisceau,

après traversée d'un polariseur associé solidaire de l'ob-

jet, occupe un angle solide de 900, il suffit de quatre

diodes à 90 les unes des autres dans un même plan pour ga-

rantir la possibilité de suivre par les dispositifs de dé-

tection tous les mouvements de rotation de l'objet autour

de l'axe perpendiculaire.

Dans la plupart des applications pratiques,

et en particulier dans celles qui concernent la détermina-

tion des mouvements de rotation de la tête d'un pilote dans un aéronef, il n'est pas nécessaire de prévoir aussi une série de sources pour l'émission en direction du troisième dispositif de détection, suivant l'axe perpendiculaire au

plan contenant la série de sources mentionnées ci-dessus.

Il est en effet courant que les mouvements de rotation à observer ne s'effectuent pas en pratique au-delà de courses

limitées autour de certains des axes du trièdre tri-rectan-

gle. On peut alors avantageusement choisir de disposer le

plan de la série de diodes perpendiculairement à l'axe au-

tour duquel les rotations sont les plus complètes. Il suf-

fira alors d'une source unique sur cet axe chaque fois que

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les composantes de la rotation autour des autres axes res-

tent normalement dans des limites telles que le faisceau émis de la source unique mentionnée frappe en permanence le

dispositif de détection fixe associé.

A titre d'exemple, dans la détermination de la position de la tête d'un pilote, on peut admettre en général que c'est l'azimut qui varie dans les plus larges limites angulairesalors que le site ne varie guère plus que 60 de part et d'autre de la position au repos, et le roulis encore moins. Dans les résultats finaux des-mesures on ne s'intéresse d'ailleurs guère qu'au site et à l'azimut,

mais la détermination du roulis est utile dans les différen-

tes opérations de traitement de données qui permettent de déterminer effectivement les angles de rotation en azimut

et en site à partir des résultats des mesures, qui fournis-

sent initialement des angles de rotation définis autour

des axes du trièdre mobile lié à l'objet, par les orienta-

tions des directions de polarisation autour des axes de

propagation des lumières détectées.

Les sources lumineuses utilisées sont avanta-

geusement commandées pour émettre la lumière utile, à tra-

vers chaque polariseur, sous forme d'impulsions périodiques

qui en outre sont décalées dans le temps entre chaque sour-

ce et les autres. En combinaison avec cette disposition, le dispositif selon l'invention est conçu pour traiter les

résultats des mesures d'orientation angulaire des direc-

tions de polarisation différemment suivant que la mesure

effectuée à un instant déterminé par un dispositif de dé-

tection a porté sur l'un ou l'autre des faisceaux polarisés

qui sont susceptibles d'y parvenir. La distinction est fa-

cile à faire suivant le décalage des impulsions. Naturel-

lement, il convient que ce décalage, de même que la largeur des impulsions, soit faible en regard du temps séparant les

impulsions successives.

On notera cependant que dans la conception préférentielle suivant l'invention, les faisceaux polarisés émis des sources d'un même plan, avec la même direction

de polarisation, sont interchangeables jusque dans la dé-

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termination finale des trois angles définissant l'orienta-

tion de l'objet dans l'espace, et que par suite chaque dis-

positif de détection peut être affecté à la mesure d'un angle déterminé, utilisé toujours de la même manière dans les calculs, quel que soit le faisceau qu'il détecte. Il suffit qu'à chaque instant le traitement des signaux soit

effectué de manière à ne prendre en compte après chaque dis-

positif de détection qu'un seul faisceau, différent pour chaque dispositif. On peut notamment séparer les signaux

relatifs à des sources différentes d'après le décalage des-

impulsions et sélectionner, pour traitement ultérieur, celui qui présente la plus grande amplitude. On remarquera aussi que les différentes mesures angulaires ne sont pas affectées par les mouvements éventuels de translation de

l'objet.

Le dispositif selon l'invention peut encore présenter diverses autres caractéristiques qui apparaîtront

dans le courant de la description qui suit, laquelle con-

cerne un mode de réalisation particulier du dispositif,

choisi à titre d'exemple et aucunement limitatif. Cette-

description fait référence aux figures 1 à 3 des dessins

annexés, dans lesquelles: - la figure 1 représente schématiquement le dispositif, dans un plan longitudinal comprenant une source et un dispositif de détection associé; - la figure 2 représente schématiquement le

même dispositif dans un plan transversal comprenant une sé-

rie de sources et deux dispositifs de détection; - la figure 3 est un schéma synoptique des

circuits électroniques de commande et de traitement des ré-

sultats de mesure.

14870??

B D--ns le mode de réalisation particulier décrit, le dispositif selon l'invention est monté sur un aéronef et adapté pour assurer la détermination à chaque instant de la position de la ligne de visée du pilote, exprimée par un angle de rotation en site'-P et un angle de rotation en

azimut &, par rapport à un référentiel fixe lié à l'aéronef.

Les mouvements de la tête sont définis en fait par trois

mouvements de rotation, en azimut, en site et en roulis res-

pectivement, soit À, f et9, qui sont définis par la posi-

tion d'un référentiel orthonormé OX YZ lié au pilote, par

rapport au référentiel fixe Oxyz lié à l'habitacle de l'aé-

ronef. On suppose qu'en pratique les mouvements de la tête sont tels que l'azimut e peut varier entre -1200 et +1200, ou même sur un cercle complet entre -1800 et +1800 de part et d'autre de l'axe longitudinal de l'aéronef, alors que les composantes de rotation en site et en roulis restent chacune dans les limites d'un angle de 90 degrés encadrant

la position de repos o la composante est nulle.

Sur la figure 1 on a représenté la position de la tête du pilote par celle du casque 11 qu'il porte lorsqu'il est dans une position initiale, ou de repos, o toutes les composantes de rotation sont nulles, la tête droite sur l'axe vertical Oz et regardant vers l'avant de

l'aéronef sur l'axe longitudinal, à l'inverse de l'axe Oy.

On a aussi fait figurer l'angle a qui représente l'azimut de la ligne de visée lorsque le pilote tourne la tête vers

la gauche par exemple, en la conservant droite.

Le même angle apparaît sur la représentation en plan de la figure 2, entre l'axe Dx du référentiel fixe

et l'axe OX du casque.

Le casque Il porte différentes diodes électro-

luminescentes disposées sur les axes du référentiel mobile.

Devant chacune est interposé un polariseur, également soli-

daire du casque 11, tel que le polariseur 12 que montre la

figure 1 devant une diode C disposée au sommet du casque.

Chaque diode constitue avec un polariseur associé une sour-

ce de lumière polarisée. Une telle source pourrait égale-

ment être constituée de toute autre manière connue. Dans le cas particulier décrit, le cone d'émission de chaque source couvre approximativement un angle solide de 90 degrés axé

sur le rayon du casque passant par la diode.

Les sources ainsi montées sur le casque sont

au moins au nombre de cinq. La première est celle déjà men-

tionnée en référence à la figure 1, dont la diode C est dis-

posée au sommet du casque. Quatre autres sont réparties dans le plan perpendiculaire à l'axe passant par la diode C. Il

s'agit des diodes Al, Bi, A2, B2 de la figure 2, régulière-

ment réparties à 90 degrés les unes des autres. Les fais-

ceaux correspondants rayonnent à partir du casque, chacun

sur un angle solide qui peut être estimé à environ 90 de-

grés. Dans le cas particulier décrit, il est encore prévu deux autres diodes Dl et D2 dans le même plan, à 45 degrés de part et d'autre de la diode B2 disposée sur la

ligne de visée OY'. Pour simplifier les opérations de mesu-

re et les traitements des résultats conduisant aux angles recherchés, les vecteurs de polarisation des faisceaux

émis dans le plan OXY sont tous parallèles entre eux et di-

rigés perpendiculairement à ce plan, suivant l'axe OZ, tan-

dis que le vecteur de polarisation du faisceau émis de la diode C est parallèle au plan OXY, et plus particulièrement

orienté suivant OX.

A l'ensemble des diodes du casque est associé un dispositif de commande électronique 15 (fig. 3) qui leur

transmet un courant d'excitation à impulsions périodiques.

La fréquence est la même pour toutes les diodes mais les impulsions sont décalées d'une brève fraction de période

entre les différentes diodes, sauf pour les diodes diamé-

tralement opposées qui sont excitées simultanément, Al et A2 d'une part, Bi et B2 d'autre part. A titre d'exemple,

l'horloge 16 délivre des impulsions de commande à la fré-

quence de 30 kHz qui sont transmises séquentiellement à la diode C sans retard, aux diodes Al et A2 avec un retard introduit en 17, aux diodes Bi et f2 avec un retard double

introduit en 18 et aux diodes Dl et D2 avec un retard tri-

ple introduit en 19. -

Le dispositif comporte d'autre part, sur l'habitacle, trois dispositifs de détection électro-optique des faisceaux polarisés, qui sont liés au référentiel fixe et disposés respectivement sur les axes Ox, Oy et Oz. Le dispositif de détection 21, disposé au-dessus du pilote pour recevoir le faisceau issu de la diode C, est représenté sur la figure 1. Les deux autres sont référencés 22 et 23 sur

la figure 2,mais ils ne sont pas détaillés. Ils sont iden-

tiques au dispositif 21, chacun sur son axe propre.

Comme le montre la figure 1, le dispositif de détection comporte un disque 30, monté rotatif sur son axe, lequel est fixe suivant l'axe Oz du référentiel. La partie

centrale du disque est constituée par un analyseur 31, tan-

dis que la couronne périphérique est percée de deux orifices

32 et 33, diamétralement opposés sur la direction de polari-

sation de l'analyseur. Dans l'axe du disque 30, une photo-

diode 36 détecte l'intensité du flux lumineux qui lui par-

vient à travers l'analyseur 31. Une diode électrolumines-

cente 34 et une photodiode détectrice 35 sont disposéesl'une

en face de l'autre, de part et d'autre du disque 30, au ni-

veau de la couronne périphérique. La diode 35 détecte le flux lumineux de la diode émettrice 34 lorsque, le disque

tournant, l'un des deux orifices 32 et 33 passe entre elles.

Ainsi se trouve repérée dans le temps, à chaque demi-tour

du disque, une orientation fixe de référence de la direc-

tion de polarisation de l'analyseur 31. Cette orientation de référence est celle de l'axe Oy dans le cas de la figure 1. Elle est parallèle à l'axe Oz pour les dispositifs de détection 22 et 23. La vitesse de rotation des disques est

constante et par exemple fixée à 30 tours par seconde.

L'angle a que fait le vecteur de polarisation du faisceau incident avec l'orientation fixe de référence

est défini par l'orientation du disque au moment o un ma-

ximum d'intensité du flux lumineux transmis par l'analyseur traduit le parallélisme des vecteurs de polarisation du

faisceau et de l'analyseur. En fait, on préfère ici détec-

ter le minimum pour des questions de précision de la détec-

tion. Ceci implique une comparaison entre les flux détectés à des impulsions successives d'émission du faisceau. Cette comparaison est effectuée par un ensemble de traitement

électronique des signaux fournis par les différents disposi-

tifs de détection, qui assure également l'échantillonnage

et le calcul des angles.

Cet ensemble sera décrit en se référant au schéma synoptique de la figure 3. Trois circuits assurent

respectivement le calcul des angles a e et Y entre le ré-

férentiel fixe Oxyz et le référentiel OXYZ du casque portant les diodes émettrices. Des circuits échantillonneurs 41 à

affectent les signaux provenant des dispositifs de dé-

tection aux trois circuits de traitement suivant le temps de décalage des impulsions. Ils reçoivent donc des signaux d'horloge H, Hi, H2 synchronisés respectivement H sur le signal de commande de la diode C, Hi sur celui des diodes Ai et A2, H2 sur celui des diodes BI et B2. Chaque signal échantillonné est transmis à un convertisseur analogique numérique, tel que 46 pour le circuit affecté à la diode C, puis à un comparateur tel que 47 qui retient l'information correspondant au minimum de flux détecté. Le signal est alors transmis du comparateur 47 à un compteur d'impulsions 43 qui fonctionne à une fréquence largement supérieure à celle des signaux de commande de l'excitation des diodes et de l'échantillonnage et qui est remis à zéro par le signal 49 qui transmet du dispositif électro-optique de détection l'information donnant l'orientation de référence du vecteur

de polarisation.

Pour les angles s et y, le signal en prove-

nance des dispositifs de détection 22 et 23 contient norma-

lement des informations sur deux faisceaux provenant d'une des diodes Ai ou A2 et d'une des diodes BI ou B2, qu'il

faut distinguer. A cet effet, la conversion en signaux nu-

mériques s'effectue en 51 et 52 aussi bien pour le signal échantillonné sur le signal d'hoeoge Hi que pour le signal échantillonné sur le signal d'horloge H2. Un comparateur

d'amplitude 53 retient, pour transmission aux circuits sui-

vants, celui des signaux qui, présentant l'amplitude la plus grande, correspond à la diode la plus proche de l'axe

du dispositif de détection. La recherche du minimum est ef-

fectuée par le comparateur 54, et le compteur d'impulsions fournit la valeur de l'orientation angulaire du vecteur

de polarisation par rapport à l'orientation de référence.

Quelle que soit la source d'origine, Al, A2, A3 ou A4, les faisceaux échantillonns à Hi et H2 sont interchangeables

dans les mesures et les calculs subséquents. La valeur trou-

* vée en 55 à partir de la détection par le dispositif est affectée à l'angle e. Les circuits associés au dispositif de détection 23 sont constitués de la même manière et la valeur fournie par le compteur d'impulsions 58 est affectée à l'angle a Les informations-traduisant les valeurs des

angles a 6 et y sont ensuite traitées dans le calcula-

teur 60 pour en déduire les valeurs respectives de l'azimut e du site tf, et éventuellement du roulis p. Dans l'exemple présent, on a cherché à déterminer avec le plus de précision le site Y. Sa valeur est donc calculée en premier lieu, et fournie directement par e, tandis que le calcul de p s'effectue en 61 à partir de ' ety et celui de l'azimut e fait intervenir en 62 non seulement a mais aussi Lf et p. Les équations appliquées sont classiques et s'écrivent comme suit 1- = ff p = Arc tg (cosiftg y) O = Arc tg (cosp tga + sinp tg'f) cosq L'azimut 6 est défini de cette manière à Il près seulement, alors qu'il est susceptible de varier plus sans que les informations soient perdues pour autant au niveau des dispositifs de détection 22 et 23. C'est là qu'interviennent les faisceaux des diodes Dl et D2, pour

permettre de donner à l'angle O un signe différent sui-

vant son sens à partir de la direction de référence, et le définir ainsi en 65 à 2 II près. A cette fin, le signal de détection du dispositif 22 est échantillonné en 63 sur un signal d'horloge H3 synchronisé avec les impulsions de commande des diodes Dl et D2, et le circuit 64 traduit l'absence ou la présence d'un éclairement correspondant dans un signal binaire D qui est transmis au circuit 65 du calculateur 60 définissant le signe de l'angle O. Dans le cas décrit, la disposition des diodes Dl et D2 en liaison avec leur angle d'émission fait qu'il y a éclairement du dispositif 22 par l'une ou l'autre tant que O est positif

de 0 à 180 degrés.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de détermination à distance de

la position dans l'espace d'un objet effectuant des mouve-

ments de rotation, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de sources (AI, A2, Bi, B2, C) d'émission de faisceaux de lumière polarisée dans des directions diffé-

rentes à partir de l'objet (11), une pluralité de disposi-

tifs de détection fixes (21, 22, 23) comportant chacun des moyens de mesure de l'orientation angulaire de la direction de polarisation d'un faisceau de lumière polarisée qu'il reçoit par rapport à une direction de référence qui lui est propre, deux au moins desdites sources (Al, BI) émettant

des faisceaux ayant une même direction de polarisation suf-

fisamment rapprochés pour qu'un dispositif de détection dé-

terminé (22) reçoive en permanence au moins soit l'un soit l'autre desdits faisceaux alternativement, et des moyens associés audit dispositif de détection pour distinguer les faisceaux l'un de l'autre en fonction de caractéristiques

de la lumière indépendantes de l'orientation et pour sélec-

tionner un faisceau auquel est affectée chaque mesure.

2. Dispositif suivant la revendication 1, ca-

ractérisé en ce qu'il comprend trois dispositifs de détec-

tion fixes, et en ce que les sources sur l'objet compren-

nent au moins une première source (C) sur un axe perpendi-

culaire à un plan contenant une série de sources (AI, A2, Bi, B2) rayonnant dans ce plan et régulièrement réparties

autour dudit axe, à des écarts angulaires suffisamment fai-

bles pour que chacun de deux desdits dispositifs de détec-

tion (22, 23) reçoive en permanence un faisceau parmi ceux

qui sont émis de ladite série de sources, un troisième dis-

positif de détection recevant le faisceau de ladite premiè-

re source.

3. Dispositif suivant la revendication 2, ca-

ractérisé en ce que tous les faisceaux émis de ladite série

de sources présentent une direction de polarisation perpen-

diculaire audit plan.

4. Dispositif selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens associés sont adaptés à affecter la mesure de chacun desdits

deux dispositifs de détection à un faisceau différent.

5. Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande de l'émission des sources par impulsions

périodiques décalées dans le temps d'une source à une autre.

et des moyens synchronisés de sélection des signaux de dé-

tection.

6. Dispositif selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 5 pour la détermination des mouvements de rotation de la tête d'un pilote par rapport à un habitacle d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour

calculer les angles de site et d'azimut à partir des résul-

tats de mesure d'orientation angulaire de trois dispositifs de détection fixes définissant un trièdre tri-rectangle de

référence lié à l'habitacle par rapport auquel sont expri-

mées les orientations d'un trièdre tri-rectangle lié à la tête du pilote définies par lesdites sources montées sur un

casque de pilote.

7. Dispositif selon les revendications 2 et

6, caractérisé en ce que ladite série-de sources comprend quatre sources rayonnant à 90 degrés l'une de l'autre et émettant chacune sur un angle d'au moins 90 degrés dans le

plan commun, ladite première source étant disposée au som-

met du casque, et en ce que lesdits moyens associés sont

adaptés à distinguer le faisceau d'une source de ladite sé-

rie de celui d'une source adjacente de ladite série et à affecter la mesure de chacun desdits deux dispositifs de

détection à un faisceau différent parmi deux faisceaux ad-

jacents tous deux reçus par les deux dispositifs de détec-

taon.

B. Dispositif selon la revendication 7, ca-

ractérisé en ce que ledit troisième dispositif de détection est disposé au-dessus de la tête du pilote dans l'habitacle, dans l'axe du faisceau émis par ladite première source lorsque la tête du pilote est dans une position de.référence

au repos.

9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le casque porte en outre au moins une source supplémentaire dans ledit plan, et des moyens pour

corrigerla valeur de l'azimut suivant que son faisceau par-

vient ou non à l'un desdits deux dispositifs de détection.