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1 - INTÉRÊT DE L’IMAGERIE THERMIQUE

2 - TECHNIQUES D’ANALYSE D’IMAGES

3 - UTILISATION DES CAMÉRAS DANS LES CONDITIONS OPÉRATIONNELLES

4 - CARACTÉRISATION DES CAMÉRAS THERMIQUES

  • 4.1 - Sensibilité et résolution
  • 4.2 - Résolution géométrique et fonction de transfert de modulation
  • 4.3 - Sensibilité thermique
  • 4.4 - Autres paramètres importants

5 - PERFORMANCES DES CAMÉRAS THERMIQUES

6 - APPLICATIONS MILITAIRES DES CAMÉRAS THERMIQUES

7 - EXEMPLE DE CAMÉRA THERMIQUE : LE SYSTÈME MODULAIRE THERMIQUE (SMT)

8 - CAMÉRA THERMIQUE À DÉTECTEUR NON REFROIDI : LA CAMÉRA LÉGÈRE LUTIS

Article de référence | Réf : E4105 v1

Exemple de caméra thermique : le système modulaire thermique (SMT)
Systèmes optroniques passifs - Caméras thermiques

Auteur(s) : Alain DELTEIL, Jean-Pierre FOUILLOY

Date de publication : 10 sept. 1996

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INTRODUCTION

Le développement des techniques d’imagerie thermique pour les applications militaires a découlé du besoin croissant des forces armées de pouvoir combattre 24 h sur 24 h, c’est‐à‐dire de nuit comme de jour, et dans des conditions d’observation difficiles (objets camouflés, vision à travers la brume ou les fumigènes, etc.).

La première génération de caméras thermiques a été conçue autour de systèmes modulaires, permettant de réaliser toutes sortes d’équipements pour les besoins de la Défense, aussi bien aux États-Unis d’Amérique (US-CM à partir de 1975), qu’en Grande-Bretagne (TI-CM, 1978) et en France (SMT, 1978), l’Allemagne préférant adopter le système américain. En France, SAT du groupe Sagem et Thomson-CSF-Optronique sont les chefs de file de cette technologie. Les équipements basés sur le système SMT équipent aujourd’hui les forces armées.

La deuxième génération est apparue d’abord en Europe à la fin des années quatre-vingt pour les besoins des systèmes antichars de troisième génération basés sur l’emploi de missiles à moyenne et longue portées. Les nouvelles technologies de détecteurs avec électronique associée dans le plan focal (type IR-CCD, IR-CMOS, etc.), qu’il a été nécessaire de développer pour tenir les performances requises, permettent de réaliser des barrettes de plus d’un millier d’éléments dans la bande 8-12 µm et des matrices bi-dimensionnelles dépassant 512 × 512 éléments en 3-5 µm.

Dès maintenant, les technologies évoluent dans plusieurs sens :

  • vers la baisse des coûts à performances comparables ;

  • vers le faible coût, avec des détecteurs matriciels non refroidis, permettant des applications duales, c’est‐à‐dire aussi bien civiles que militaires ;

  • vers une meilleure résistance aux contre-mesures laser (non-détectabilité et anti-éblouissement) ;

  • vers des caméras multispectrales, ou monospectrales à longueur d’onde évolutive.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-e4105


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7. Exemple de caméra thermique : le système modulaire thermique (SMT)

7.1 Présentation

Le système modulaire thermique a été développé à la fin des années 70 et au début des années 80 à la demande et avec l’aide de l’administration française. Deux sociétés ont été impliquées dès la définition : la Société Anonyme de Télécommunications (SAT) et TRT, maintenant Thomson-CSF Optronique. Il s’agissait de concevoir un ensemble de modules à partir desquels, en ajoutant des sous-ensembles spécifiques, il était possible de couvrir la plupart des applications des trois armées.

Cette démarche reproduisait avec quelques années de décalage, une démarche similaire effectuée aux USA au début des années 70.

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7.2 Les grands choix

Ils concernent essentiellement :

  • la bande spectrale (3-5 ou 8-12 µm) ;

  • la compatibilité (ou l’incompatibilité) entre le standard de télévision CCIR et le standard d’analyse de la scène ;

  • la structure géométrique du détecteur et le système de balayage adapté ;

  • le découpage en modules et en parties spécifiques.

Examinons d’un peu plus près ces différents points.

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7.2.1 La bande spectrale

Plusieurs raisons ont poussé vers l’utilisation de la bande 8-12 µm.

  • Sensibilité thermique : les caméras de première génération utilisant un nombre limité d’éléments détecteurs, le problème de sensibilité se posait de façon aiguë. Or, toutes choses égales par ailleurs, la sensibilité thermique pour des objets à température ambiante est naturellement environ trois fois meilleure dans la bande 8-12 µm grâce au centrage du spectre d’émission du corps noir à 300 K sur 10 µm.

  • Éblouissement par les points chauds : l’une des premières applications des caméras SMT consistait à...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LLOYD (J.M.) -   Thermal imaging systems (Systèmes d’imagerie thermique ).  -  451 pages. 1975, Plenum Press. 233 Spring Street, New York, NY 10013.

  • (2) - WALDMAN (G.), WOOTON (H.) -   Electro-optical Systems Performance Modeling (Modélisation des performances des systèmes électro-optiques ).  -  236 pages, 1993. Artech House, Inc. 685 Canton Street, Norwood, MA 02062.

  • (3) - CANIOU (J.) -   L’observation et le mesurage par thermographie.  -  376 pages, 1991. AFNOR.

  • (4) - WOLFE (W.L.), ZISSIS (G.J.) -   The infrared Handbook (Manuel d’infrarouge).  -  25 chapitres, 3e édition, 1989. Office of Naval Research, Department of the Navy, Washington DC.

  • (5) -   The Infrared and Electro-Optical Systems Handbook.  -  Vol. 5, Passive Electro-Optical Systems. S.B. Campana, Editor (SPIE Press).

  • (6) - GAUSSORGUES (G.) -   La...

NORMES

  • Analogue video standard for aircraft system applications - 3350 -

  • Calculation of MRTD for thermal imaging systems - 4350 -

  • Measurement of the MRTD of thermal cameras - 4349 -

  • Definition of nominal static range performance for thermal imaging system - 4347 -

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