FR3130394A1

FR3130394A1 - Optical remote user identification system

Info

Publication number: FR3130394A1
Application number: FR2113458A
Authority: FR
Inventors: Kyril LEKARSKI; Vincent CARON; Rachid EL AYACHE; Antoine LEPREUX
Original assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Current assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2041-12-14
Also published as: FR3130394B1

Abstract

Système optronique de reconnaissance à distance, comprenant au moins un premier émetteur/récepteur (100) et un deuxième émetteur/récepteur (200). Le premier émetteur/récepteur (200) est agencé pour projeter un faisceau laser qui a une longueur d’onde hors du domaine visible et qui est modulé pour transporter un premier identifiant, et recevoir et décoder un signal de réponse. Le deuxième émetteur/récepteur (200) est agencé pour recevoir le faisceau laser, décoder le premier identifiant et émettre, vers le point d’émission du faisceau laser, le signal de réponse lumineux modulé pour transporter un deuxième identifiant si le premier identifiant du premier émetteur/récepteur est reconnu. FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 1 Remote recognition optronic system, comprising at least a first transmitter/receiver (100) and a second transmitter/receiver (200). The first transmitter/receiver (200) is arranged to project a laser beam which has a wavelength outside the visible range and which is modulated to carry a first identifier, and to receive and decode a response signal. The second transmitter/receiver (200) is arranged to receive the laser beam, decode the first identifier and transmit, towards the point of emission of the laser beam, the modulated light response signal to transport a second identifier if the first identifier of the first transmitter/receiver is recognized. FIGURE OF THE ABRIDGE: Fig. 1

Description

Optical remote user identification system

La présente invention concerne le domaine de la reconnaissance à distance d’un utilisateur, par exemple pour faire de la discrimination ami/ennemi sur les champs de bataille.The present invention relates to the field of remote recognition of a user, for example to make friend/foe discrimination on the battlefield.

ARRIERE PLAN DE L’INVENTIONBACKGROUND OF THE INVENTION

Selon certaines estimations, les tirs fratricides seraient à l’origine de 30% des pertes sur les champs de bataille. Plusieurs systèmes ont déjà été essayés pour distinguer un ami d’un ennemi sur un champ de bataille, le plus ancien étant constitué par l’uniforme qui est propre à chaque armée. Celui-ci permet effectivement une reconnaissance aisée en journée, lorsque les combattants s’affrontent en terrain dégagé, en étant répartis de part et d’autre d’une ligne de front clairement définie. Cependant, le camouflage, la distance et/ou la nuit rendent difficile la discrimination ami/ennemi à partir du seul uniforme. En outre, la ligne de front peut rapidement se déplacer voire disparaître dans certains modes de combat comme la guérilla ou les incursions en territoire ennemi type opérations spéciales ou bien lors de combat en milieu urbain. En effet, dans ces modes de combat, il y a une imbrication des combattants amis et des combattants ennemis qui rend difficile leur identification.According to some estimates, friendly fire is responsible for 30% of battlefield casualties. Several systems have already been tried to distinguish a friend from an enemy on a battlefield, the oldest being constituted by the uniform which is specific to each army. This effectively allows easy recognition during the day, when the fighters clash in open terrain, being distributed on either side of a clearly defined front line. However, camouflage, distance and/or night make it difficult to discriminate friend/foe from uniform alone. In addition, the front line can quickly move or even disappear in certain combat modes such as guerrilla warfare or incursions into enemy territory such as special operations or during combat in an urban environment. Indeed, in these modes of combat, there is an interweaving of friendly fighters and enemy fighters which makes it difficult to identify them.

Il existe des patchs réfléchissants qui sont fixés dans le dos des combattants et difractent une lumière incidente de façon spécifique aux forces en présence. Cependant, l’identification n’est possible que de dos et ne permet donc pas à des combattants amis et/ou alliés se faisant face de se reconnaître comme amis. Or, c’est dans cette situation que le risque de tir fratricide est le plus élevé.There are reflective patches which are fixed on the back of the combatants and diffract an incident light in a specific way to the forces in presence. However, identification is only possible from behind and therefore does not allow friendly and/or allied fighters facing each other to recognize each other as friends. However, it is in this situation that the risk of friendly fire is the highest.

Il existe également des balises lumineuses qui sont portées par les combattants amis et qui émettent un flux lumineux de faible puissance ou dans des bandes de longueurs d’onde du domaine infrarouge. Ces balises lumineuses sont visibles en utilisant des dispositifs optroniques de vision nocturne. Leur utilisation est cependant limitée aux conflits technologiquement asymétriques dans lesquels les forces ennemies ne disposent pas de dispositifs optroniques de vision nocturne.There are also light beacons which are carried by friendly combatants and which emit a luminous flux of low power or in bands of wavelengths in the infrared range. These light beacons are visible using optronic night vision devices. Their use, however, is limited to technologically asymmetrical conflicts in which enemy forces do not have optronic night vision devices.

Il existe enfin des transpondeurs radio équipant les combattants amis et permettant aux combattants amis/alliés de se reconnaître entre eux. Néanmoins, il est possible de brouiller ces communications radio et les combattants ennemis ont donc la possibilité de déterminer la position de chaque transpondeur par radiogoniométrie.Finally, there are radio transponders fitted to friendly fighters and allowing friendly/allied fighters to recognize each other. Nevertheless, it is possible to jam these radio communications and therefore enemy combatants have the possibility of determining the position of each transponder by direction finding.

OBJET DE L’INVENTIONOBJECT OF THE INVENTION

L’invention a notamment pour but de permettre une reconnaissance d’utilisateurs en remédiant au moins en partie aux inconvénients cités ci-dessus.The aim of the invention is in particular to allow recognition of users by remedying at least in part the drawbacks mentioned above.

A cet effet, on prévoit, selon l’invention un système optronique de reconnaissance à distance, comprenant au moins un premier émetteur/récepteur et un deuxième émetteur/récepteur, le deuxième émetteur/récepteur étant fixé sur un utilisateur distant du premier émetteur/récepteur :To this end, provision is made, according to the invention, for an optronic remote recognition system, comprising at least a first transmitter/receiver and a second transmitter/receiver, the second transmitter/receiver being attached to a user remote from the first transmitter/receiver :

the first transmitter/receiver comprising a first light emitter for projecting a laser beam which has a wavelength outside the visible range and which is modulated to carry a first identifier. This transmitter/receiver is equipped with a first optronic receiver connected to a first electronic processing circuit to receive and decode a signal;
the second transmitter/receiver comprising a second electronic processing circuit connected to a second optronic receiver and to a second light transmitter to receive the laser beam, decode the first identifier received from the first transmitter/receiver and transmit in turn, towards the point of emission of the laser beam, the light response signal modulated to transport a second identifier of the second transmitter/receiver if the first identifier of the first transmitter/receiver is recognized by the electronic processing circuit.

Ainsi, on utilise un faisceau laser pour bénéficier de la directivité du faisceau et de sa relative immunité au brouillage. En effet, le pointage du faisceau laser est très précis et il est difficile de brouiller un signal optique. L’échange d’information entre le premier émetteur/récepteur et le deuxième émetteur/récepteur est protégé des parasites et de l’interception d’information. Le circuit électronique du deuxième émetteur/récepteur est agencé pour n’envoyer un signal de réponse que s’il a reconnu l’identifiant du premier émetteur/récepteur et le deuxième émetteur/récepteur est agencé pour envoyer ce signal de réponse sous une forme lumineuse vers le point d’émission du faisceau laser. On limite donc le risque que l’émission du signal de réponse ne révèle la position du combattant ami à un combattant ennemi. Il est à noter que, même si l’invention présente d’incontestables avantages pour une utilisation sur le champ de bataille, elle n’est pas limitée à cette application comme cela est précisé à la fin de cette description.Thus, a laser beam is used to benefit from the directivity of the beam and its relative immunity to jamming. Indeed, the pointing of the laser beam is very precise and it is difficult to jam an optical signal. The exchange of information between the first transmitter/receiver and the second transmitter/receiver is protected from interference and the interception of information. The electronic circuit of the second transmitter/receiver is arranged to send a response signal only if it has recognized the identifier of the first transmitter/receiver and the second transmitter/receiver is arranged to send this response signal in a luminous form towards the point of emission of the laser beam. We therefore limit the risk that the transmission of the response signal will reveal the position of the friendly combatant to an enemy combatant. It should be noted that, even if the invention has undeniable advantages for use on the battlefield, it is not limited to this application as specified at the end of this description.

Dans le mode préféré de réalisation, le deuxième émetteur/récepteur comprend un composant photovoltaïque positionné pour être soumis à une partie au moins du faisceau laser et fournir une énergie d’alimentation au deuxième émetteur/récepteur.In the preferred embodiment, the second transmitter/receiver includes a photovoltaic component positioned to be subjected to at least a portion of the laser beam and supply power to the second transmitter/receiver.

Le faisceau laser émis par le premier émetteur/récepteur a ainsi deux fonctions : transporter l’identifiant du premier émetteur/récepteur et procurer de l’énergie au deuxième émetteur/récepteur. L’énergie procurée au deuxième émetteur/récepteur via le composant photovoltaïque couvre de préférence la totalité du besoin en énergie du deuxième émetteur/récepteur pour décoder l’identifiant du premier émetteur/récepteur et émettre le signal de réponse : le deuxième émetteur/récepteur peut donc être dépourvu de batterie ou, dans le cas contraire, fonctionner sur une durée relativement longue sans nécessiter un changement ou un rechargement de batterie. N’ayant pas besoin de batterie, ou d’une batterie de grande capacité, le deuxième émetteur/récepteur s’en trouve sensiblement allégé.The laser beam emitted by the first transmitter/receiver thus has two functions: to transport the identifier of the first transmitter/receiver and to provide energy to the second transmitter/receiver. The energy supplied to the second transmitter/receiver via the photovoltaic component preferably covers all of the energy requirement of the second transmitter/receiver to decode the identifier of the first transmitter/receiver and to transmit the response signal: the second transmitter/receiver can therefore be devoid of a battery or, in the contrary case, operate for a relatively long period without requiring a change or a recharging of the battery. Not needing a battery, or a large capacity battery, the second transmitter/receiver is significantly lightened.

Avantageusement, le deuxième émetteur lumineux est une matrice de micro-miroirs motorisés et pilotés en orientation par le deuxième circuit électronique de traitement pour renvoyer le faisceau laser incident en le modulant pour coder le deuxième identifiant.Advantageously, the second light emitter is a matrix of motorized micro-mirrors controlled in orientation by the second electronic processing circuit to return the incident laser beam by modulating it to code the second identifier.

L’énergie nécessaire au basculement des micro-miroirs est nettement inférieure à celle qui serait nécessaire si le deuxième émetteur lumineux était actif, comme une diode laser par exemple.The energy required to switch the micro-mirrors is significantly lower than that which would be required if the second light emitter were active, such as a laser diode for example.

De préférence, un chiffrement asymétrique est utilisé pour garantir l’authentification forte du premier émetteur/récepteur vis-à-vis du deuxième émetteur/récepteur d’une part, et l’authentification du deuxième émetteur/récepteur vis-à-vis du premier émetteur/récepteur d’autre part.Preferably, an asymmetric encryption is used to guarantee the strong authentication of the first transmitter/receiver vis-à-vis the second transmitter/receiver on the one hand, and the authentication of the second transmitter/receiver vis-à-vis the first transmitter/receiver on the other hand.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of a particular and non-limiting embodiment of the invention.

Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :Reference will be made to the attached drawings, among which:

la est une vue schématique représentant, en perspective et en situation, deux combattants mettant en œuvre le système de l’invention, there is a schematic view representing, in perspective and in situation, two fighters implementing the system of the invention,

la est une vue schématique par blocs d’un premier émetteur/récepteur selon l’invention, there is a schematic block view of a first transmitter/receiver according to the invention,

la est une vue schématique par blocs d’un deuxième émetteur/récepteur selon l’invention, there is a schematic block view of a second transmitter/receiver according to the invention,

la est une vue schématique par blocs d’un deuxième émetteur/récepteur selon une variante de l’invention. there is a schematic block view of a second transmitter/receiver according to a variant of the invention.

Claims

Remote recognition optronic system, comprising at least a first transmitter/receiver (100) and a second transmitter/receiver (200), the second transmitter/receiver (200) being attached to a user remote from the first transmitter/receiver (100) :

the first transmitter/receiver (200) comprising a first light transmitter (102) for projecting a laser beam which has a wavelength outside the visible range and which is modulated to carry a first identifier, and a first optronic receiver (103) connected to a first electronic processing circuit (101) to receive and decode a response signal;
the second transmitter/receiver (200) comprising a second electronic processing circuit (201) connected to a second optronic receiver (203) and to a second light transmitter (202) for receiving the laser beam, decoding the first identifier and transmitting, towards the point of emission of the laser beam, the light response signal modulated to carry a second identifier if the first identifier of the first transmitter/receiver is recognized by the electronic processing circuit.

A system according to claim 1, wherein the second transmitter/receiver (200) includes a photoelectric component (203, 205) positioned to be subjected to at least a portion of the laser beam and supply power to the second transmitter/receiver ( 200).

System according to Claim 2, in which the first light emitter (102) and the photoelectric component (203, 205) are arranged so that the energy supplied to the second emitter/receiver (200) via the photoelectric component (203, 205) covers total energy requirement of the second transmitter/receiver (200) to decode the first identifier and transmit the response signal.

A system according to claim 1, wherein the second transmitter/receiver (200) includes an energy storage component (207) for at least partially supplying power to the second transmitter/receiver (200).

System according to any one of claims 2 to 4, in which the photoelectric component forms the second optronic receiver (203).

System according to any one of Claims 1 to 5, in which the second light emitter (202) is a matrix of micro-mirrors motorized and controlled in orientation by the second electronic processing circuit (201) to return the incident laser beam modulating it to encode the second identifier.

A system according to any preceding claim, wherein the second optronic receiver (203) extends around the second light emitter (202).

System according to any one of the preceding claims, in which the second optronic receiver (203) extends around a lens placed in front of the second light emitter (202).

System according to any one of the preceding claims, in which the first identifier is encrypted by means of a first asymmetric encryption algorithm and a first public key and the second electronic processing circuit (201) is arranged to decrypt the first identifying by using a private key stored in the second electronic processing circuit (201).

System according to any one of the preceding claims, in which the second identifier is encrypted by means of a second asymmetric encryption algorithm and a second public key and the first electronic processing circuit (101) is arranged to decrypt the second identifying by using a private key stored in the first electronic processing circuit (101).

A system according to any preceding claim, wherein the first light emitter (102) is aligned with a sight (V) of a weapon (A) and the first emitter/receiver (100) and the sight (V) are arranged to display in the sighting device (V) a firing prohibition indicator according to a result of the decryption of the second identifier.

A system according to any preceding claim, wherein the wavelength is in the infrared range.

A system according to any preceding claim, wherein the first transmitter/receiver (100) is arranged to range the second transmitter/receiver (200) aimed to adjust an illumination mask of said second transmitter/receiver ( 200) so that it has the same size regardless of the distance from the second transmitter/receiver (200).

System according to claim 13, in which the electronic processing circuit uses the first light transmitter, the first optronic receiver and at least one motorized lens to carry out the telemetry.

A system according to any preceding claim, comprising a plurality of second transceivers distributed over the remote user.