Viseur tête haute

Viseur tête haute IHDSS

Le Viseur tête haute (ou Helmet Mounted Display – HMD) est une évolution de l’Affichage tête haute. Le Viseur Tête Haute (VTH) parfois nommé aussi Collimateur Tête Haute (CTH) permet de superposer des informations nécessaires au pilotage, à la navigation ou à la réalisation de la mission sur une visière en plexiglas intégré au casque. Il permet au pilote de surveiller son environnement en même temps que des informations fournies par ses instruments de bord. A la différence de l’ATH traditionnel le pilote peut orienter sa tête vers la cible qu'il veut accrocher. Ce système permet l'accrochage de la cible très rapidement.

Histoire

Développé dans les années 70 par l’armée de l’air Sud-Africaine (SAAF), le système prouva son efficacité e dans la guerre entre l’Afrique du sud et l’Angola. Les pilotes de Mirage F1AZ équipés du VTH sud-africain réussirent a abattre de nombreux avions soviétiques provoquant l’URSS a développer son propre système. Le Visual Target Aquisition System (VTAS) de Honeywell fut utilisé sur les F-15 et F-14 de la US Navy entre 1974 et 1978. Le système fut finalement uniquement installé sur le F-4 équipé de missiles AIM-9 Sidewinder^[1]

En 1985 l’URSS présente son MIG-29 équipé de VTH et Vympel R-73). Israël fut le premier pays occidental à développer un VTH aussi performant que les soviétiques, le Elbit DASH. A la fin des années 90, au tout début des années 2000, des systèmes VTH furent introduits de manière massive dans les armées de l’air américaine et européennes. Après un effort avec les Anglais et Allemands, les Américains décidèrent de poursuivre un programme Independent (AIM-9X) et le Joint Helmet Cueing System.

Technologie

Les principaux difficultés de mises au point du système VTH sont :

• Précision : il faut calibrer le mouvement du casque et le système de pilotage des armes,
• Latence (ou Lag) : le temps nécessaire pour que l’information du mouvement se reflète dans le système,
• Domaine angulaire : domaine de visibilité
• Poids et équilibre du casque : particulièrement en conditions de Facteur de charge (aérodynamique) élevé,
• Sécurité : en cas d’éjection,
• Caractéristique optiques : calibration, collimation,
• Robustesse,
• Coût,
• Caractéristiques anthropométriques...

Senseur de positionnement de la tête

Les méthodes les plus courantes de gérer les mouvement de la tête du pilote sont ; système optiques et système électromagnétique.

détection de posture optronique

Les systèmes optiques utilisent des émetteurs infrarouge sur le casque et des capteurs dans la cabine de pilotage. C’est le système employée dans le MIG-29. Il est néanmoins susceptible aux rayonnements solaires et à la chaleur.

Détection de posture électromagnétique

Une bobine dans le casque provoque des changements du champ électromagnétique dans lequel baigne le poste de pilotage. Ce système doit prendre en compte les effets des matériaux métalliques dans le poste de pilotage.

Système de projection

A l’origine, les premiers VTH utilisaient un tube cathodique miniature. Cette technologie est remplacée par écran à cristaux liquides dans les VTH plus récentes. Des améliorations récentes permettent de projeter des images de vision nocturne et des images vidéo en couleur.

Systèmes principaux

En ordre chronologique.

Integrated Helmet And Display Sight System (IHADSS)

IHADSS

Mise en service en 1984 dans l’AH-64 Apache l’IHADSS de Honeywell permet une domaine de visibilité de 40° par 30°. Une camera sur l’avant de l’AH-64 est connecté en temps réel au VTH et suit les mouvements de la tête du pilote. Les images vidéos de la camera sont projeté sur le VTH. Le système est aussi utilisé sur Agusta A.129 Mangusta^[2].

ZSh-5 / Shchel-3UM

Le VTH Shchel-3UM est adapté au casque ZSh-5 utilisé par les pilotes de MiG-29 et Su-27 équipés de missiles AA-11 Archer^[3],[4].

Display And Sight Helmet (DASH)

L’Elbit Systems DASH III, développé dans les années 80 en réponse a une exigence de l’armée de l’air d’Israël pour les F-15 et F-16, est le premier VTH occidental a être mise en service opérationnel en 1986. La dernière version (3^e génération) est entré en production au début des années 90. Ce VTH est également utilisé sur F/A-18 et F-5, ainsi que le MiG-21^[5].

Ce modèle intégrer détecteur de posture optronique ainsi que électromagnétique et projeté les images grâce a la technologie de tube cathodique.

Joint Helmet Mounted Cueing System (JHMCS)

JHMCS

Le JHMCS, développé par Vision Systems International est dérivé du DASH (3me Génération). Intégré dans les F/A-18 depuis 2002, il est également utilise sur F-16 Block 40/50^[6]. Le système de détection de posture électromagnétique est le même que celui du DASH. Le système intègre l’imagerie pare tube cathodique en monochrome

Scorpion HMCS

Introduit en 2008, le Scorpion est le premier VTH disposant d’image en couleur. Il peut être installé sur un casque standard type HGU-55/P. Il permet également la projection d’images provenant d’équipement de vision nocturne. Il est en phase d’installation sur les C-130W et sera installé sur les A-10C et F-16 Block 30.

Aselsan AVCI

Aselsan de la Turquie a développé ce système pour les hélicoptères d’attaque turcs T-129 Atak^[7].

Topsight/TopNight

Développé par Sextant Avioniqie pour utiliser avec le missiles Matra MICA installé sur Dassault Rafale et Mirage 2000. Utilisant un système de détection de posture électromagnétique, le TopSight permet une domaine de visibilité de 20°. Le TopNight est un système plus complexe développé pour des missions nocturne ou basse visibilité. Il dispose d’imagerie infrarouge. En 2004, l’armée de l’air^{[Laquelle ?]} a décidé de remplacer le TopSight avec le système Gerfaut de SAGEM sur les Rafales F3.

Eurofighter Helmet Mounted Symbology System

Développé par BAE Systems et Pilkington Optronics pour l’Eurofighter Typhoon, il est capable de projeter des images provenant de cameras de vision nocturne. Il utilise un système de détection de posture similaire au DASH.

Helmet Mounted Display System

Système VTH sur casque de pilote de F-35 Joint Strike Fighter

Développé pour le F-35 par le joint venture Vision Systems International (Elbit Systems/Rockwell Collins) il permet au F-35 d'être le premier avion de chasse en 50 ans à ne pas disposer d'ATH^[8],[9].

JedEyes TM

Développé pour l’hélicoptère Apache par Elbit pour opérations par tout temps, JedEyes permet une domaine de visibilité de 70° par 40° et une imagerie de haute résolution (2250x1200 pixels).

Cobra

Cobra fut développé pour le JAS 39 Gripen par BAE Systems, Denel Optronics d’Afrique du Sud et Saab. Le système est en utilisation par l’armée de l’air sud-africaine^[10].

SAGEM Gerfaut

Le Gerfaut utilise la détection de posture optronique. Le système détermine la direction dans laquelle regarde le pilote en analysant précisément les mouvements du casque avec des caméras miniatures installées en cabine, le système optronique est calibré une fois pour toutes lors de la fabrication de l’avion. Le pilote dispose d’un casque personnalisé. En 2004. L’armée de l’air^{[Laquelle ?]} a commandé 336 exemplaires pour équiper les Rafale F3.

Voir aussi

• Réalité virtuelle
• Affichage tête haute (ATH)

Notes et Références

1. ↑ http://www.best-of-flightgear.dk/vtas.htm
2. ↑ http://stinet.dtic.mil/oai/oai?verb The Impact of the U.S. Army's AH-64 Helmet Mounted Display on Future Aviation Helmet Design
3. ↑ http://www.nationalmuseum.af.mil/factsheets/factsheet.asp?id=8672 Fact Sheets: Mikoyan-Gurevich MiG-29A : Mikoyan-Gurevich MiG-29A
4. ↑ http://www.sci.fi/~fta/MiG-29.htm Fighter Aircraft, MiG-29/1
5. ↑ http://www.airforce-technology.com/projects/mig21/ MiG-21 2000 Fighter Ground Attack Air Force Technology
6. ↑ http://www.vsi-hmcs.com/jhmcs.htm Vision Systems International - JHMCS
7. ↑ http://www.monch.com.tr/index.php?id=114&option=com_content&task=view Monch Yayıncılık - AVCI
8. ↑ http://www.rockwellcollins.com/news/page8813.html)
9. ↑ http://www.jsf.mil/f35/f35_technology.htm F-35 Technology
10. ↑ www.gripen.com