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Centrales inertielles ins/gnss octantis : hautes performances<
Qu’est-ce qu’une centrale de navigation
Une centrale de mesure inertielle est un composant constitué d’une IMU (3 accéléromètres et 3 gyroscopes) et d’un récepteur GNSS. Cette combinaison permet d’obtenir une localisation et une attitude en temps réel d’un objet.
Localisation : la réception d’un signal GNSS via au moins 5 satellites donne une information précise de la localisation d’un objet. Elle ne donne cependant pas l’attitude de l’objet (inclinaison, tête en bas, …).
Attitude : L‘IMU intégrée dans la centrale de navigation donne l’attitude de l’objet. Par exemple, si un avion effectue une boucle, lorsque l’avion arrive au sommet de la boucle, le pilote vole la tête en bas. L’IMU fournit cette information, pas le signal GNSS.
De plus, en cas de perte du signal GNSS, l’IMU intégrée, grâce aux vitesses angulaires, permet de continuer la trajectoire de l’objet.
Le calculateur de la centrale à inertie réalise l’intégration en temps réel de la position et de l’attitude d’un objet, à partir des mesures de ces six capteurs : angles d’attitude, vecteur de vitesse et position, et des informations provenant du signal GNSS (position, vélocité).
Les CENTRALEs inertielles MEMS OCTANTIS
Nos centrales inertielles Octantis 2 (OCT2 NS7300D-01A) et Octantis 3 (OCT3-NS7700T) sont des systèmes de navigation inertiels de nouvelle génération offrant des performances tactiques, avec des capteurs MEMS haute performance. La série Octantis est un système hautement intégré avec une sélection exclusive d’accéléromètres à faible bruit, de gyroscopes (ou gyromètres) à faible dérive, de magnétomètres et de baromètres. Elle associe les différents systèmes GNSS (GPS, GLONASS, Beidou, GAGN, GALILEO, SBAS), y compris la prise en charge de l’option L1 / L2 / L5 (IRNSS/NavIC).
Le filtre de Kalman* fonctionne de manière optimale en utilisant l’architecture d’un processeur haute performance. Les centrales inertielles Octantis sont robustes et qualifiées.
La gamme Octantis dispose de plusieurs interfaces pour l’intégration et l’acquisition des données (ex: odomètre externe) provenant d’autres systèmes. Elle possède également une mémoire intégrée pour le stockage des données. Les capteurs sont caractérisés dans nos laboratoires et compensés pour les dérives de température, le non-alignement, la non-linéarité et d’autres erreurs pour l’ensemble des plages de fonctionnement dynamiques. De plus, le système Octantis 2 et 3 INS GNSS a une redondance au niveau de ses capteurs. Il est équipé d’accéléromètres et de gyroscopes auxiliaires pour maintenir la précision des mesures lors de courtes périodes de forte dynamique et pour maintenir le fonctionnement du système en cas de défaillance des capteurs primaires et de perte du signal GNSS.
OCTANTIS 2 NS7300D-01A
PERFORMANCES
- Spécifications MIL éprouvées
- INS robuste ( <1% CEP de DT)
- Accepte les données d’aide externe (odomètre, baromètre, …)
- Classe tactique de haute précision IMU, <1 °/hr instabilité du biais du gyroscope
- Précision de la position au niveau du centimètre avec Multi-Constellation RTK
- Multi-canal, L1/L2/L5 (IRNSS/NavIC)
- Récepteur GNSS
- Résiste aux chocs mécaniques sévères ou aux vibrations
- Interfaces et alimentation isolées
- Conforme à MIL STD-810F/G, JSS5555, MIL STD-704D et MIL STD-461E/F, et MIL-STD-1275D/E
L’Octantis 2, OCT2-NS7300D-01A est un système de navigation inertielle de nouvelle génération basé sur MEMS assisté par le GNSS qui offre des performances de classe tactique haut de gamme. L’OCT2-NS7300D-01A est équipé de l’unité de mesure inertielle (IMU) propriétaire d’Aeron, qui se compose d’accéléromètres à faible bruit à 3 axes et de gyroscopes à faible dérive. Les éléments de détection IMU sont caractérisés en interne et compensés pour les dérives de température, le mauvais alignement, la non-linéarité et d’autres erreurs sur l’ensemble des plages de fonctionnement dynamiques. L’OCT2-NS7300D-01A dispose d’un moteur d’estimation des paramètres propriétaire basé sur un filtre Kalman multimodal. Il fonctionne de manière optimale en utilisant l’architecture de processeur haute vitesse offrant des performances supérieures dans les applications exigeantes. L’estimateur de Kalman fournit des estimations de faible position de dérive, de vitesse et d’attitude dans les conditions refusées par GPS à des taux de mise à jour élevés.
Le système dispose de plusieurs interfaces pour l’acquisition de données, la mise à disposition pour l’interfaçage de l’entrée de données d’odomètre/air externe et l’alimentation pour les données d’autres systèmes GNSS externes. Le magnétomètre intégré à faible bruit est une source redondante d’estimation du cap dans des conditions de visibilité absente/mauvaise du signal GNSS. Le modèle OCT2-NS7300D-01A dispose d’un récepteur GNSS multi-fréquences (L1/L2/L5), multi-constellations avec multicanaux et la meilleure sensibilité du signal de sa catégorie. L’OCT2-NS7300D-01A fonctionne dans des conditions dynamiques et fournit des données d’attitude, de direction, de position, de vitesse et d’altitude très précises avec une fréquence élevée pour les applications de guidage, de navigation et de contrôle. L’appareil donne moins de 1 % de CEP de la performance DT dans un environnement avec absence du signal GNSS en fonction de la précision de l’aide externe.
FICHE TECHNIQUE OCT2 NS7300D-01A d’aeron
Dimensions de la centrale inertielle OCT2 NS7300D-01A
OCT3-NS7700T
PERFORMANCES
- Filtre Kalman multimode
- Estimation d’informations précise
- Accepte les données externes
- Précision de la position au niveau du centimètre avec RTK Multi-Constellation
- L1/L2/L5 GNSS avec IRNSS GNSS avancé avec anti-brouillage et bloquage d’interférences
- Interfaces et alimentation isolées
- MIL-STD-704D, MIL-STD-810G et MIL-STD-461E/F
L’Octantis 3, OCT3-NS7700T est un système de navigation inertielle basé sur MEMS assisté par le GNSS de troisième génération qui offre des performances tactiques haut de gamme. L’OCT3-NS7700T est équipé de l’unité de mesure inertielle (IMU) propriétaire d’Aeron, qui se compose d’accéléromètres à faible bruit à 3 axes et de gyroscopes à faible dérive. Les éléments de détection IMU sont caractérisés en interne et compensés pour les dérives de température, le mauvais alignement, la non-linéarité et d’autres erreurs sur l’ensemble des plages de fonctionnement dynamiques. L’OCT3-NS7700T dispose d’un moteur d’estimation des paramètres propriétaire basé sur un filtre Kalman multimodal. Il fonctionne de manière optimale en utilisant l’architecture de processeur haute vitesse offrant des performances supérieures dans les applications exigeantes. L’estimateur de Kalman fournit des estimations de faible position de dérive, de vitesse et d’attitude dans les conditions sans signal GNSS à une fréquence élevée. Le système est robuste et conforme aux normes MIL-STD-704D, MIL-STD-810G et MIL-STD-461E/F.
Le système dispose de plusieurs interfaces pour l’acquisition des données, la mise à disposition pour l’interfaçage des données d’odomètre/air externe et l’alimentation pour supporter les données d’autres systèmes GNSS externes. Le magnétomètre intégré à faible bruit est une source redondante d’estimation du cap dans des conditions de visibilité refusées/mauvaise du signal GNSS. Le modèle OCT3-NS7700T dispose d’un récepteur GNSS multi-fréquences (L1/L2/L5), multi-constellations avec multicanaux et la meilleure sensibilité du signal de sa catégorie. Le récepteur GNSS intégré est résistant aux interférences par radiofréquence et protège les performances de l’appareil contre le brouillage intentionnel et l’usurpation d’identité. L’OCT3-NS7700T fonctionne dans des conditions dynamiques et fournit des données d’attitude, de direction, de position, de vitesse et d’altitude très précises sur des taux de mise à jour élevés pour les applications de guidage, de navigation et de contrôle.
FICHE TECHNIQUE OCT3-NS7700T d’aeron
Dimensions de la centrale inertielle OCT3-NS7700T
IMU1640 (version PCB)
RéFéRENCES disponibles
L’INS / GNSS OCTANTIS est proposée en 2 versions distinctes, suivant les besoins de votre application :
- OCT2 NS7300D-01A
- OCT3 NS7700T
quelles Applications possibles pour les mems INS / GNSS octantis d’aeron ?
Développée pour les applications aéronautiques, la gamme OCTANTIS est aussi adaptée aux applications telles que les véhicules autonomes. Avec son encombrement réduit, elle s’intègre facilement. Grâce à l’utilisation d’un processeur haut de gamme, c’est une centrale à mesure inertielle performante et économique, parfaite pour les applications suivantes :
- Guidage inertiel en cas de perte du signal GNSS
- Plate-forme de navigation des véhicules blindés
- Stabilisation et contrôle de l’antenne de navigation des véhicules sans pilote
- Orientation et stabilisation
- Cartographie
- Navigation terrestre
- Navigation tactique
*Qu’est-ce que le filtre Kalman ?
Le filtre de Kalman est un algorithme mathématique qui permet d’estimer l’état d’un système dynamique à partir d’une série de mesures incomplètes ou bruitées. Inventé par Rudolf E. Kálmán en 1960, il est largement utilisé dans les domaines de la navigation, du contrôle et de la communication. Le filtre de Kalman combine les informations des capteurs avec un modèle de prédiction pour fournir une estimation optimisée de l’état actuel du système.
Dans le contexte des centrales inertielles Octantis présentées ici, le filtre de Kalman joue un rôle crucial en améliorant la précision des données de navigation. Il utilise des mesures provenant de plusieurs capteurs tels que les gyroscopes, les accéléromètres et les systèmes GNSS pour corriger les erreurs et réduire le bruit. Grâce à cette fusion des données, le filtre de Kalman peut estimer de manière fiable la position, la vitesse et l’orientation du système, même en présence de conditions dynamiques complexes.
L’application du filtre de Kalman permet aux systèmes de navigation inertiels Octantis de maintenir une performance élevée et une grande précision, même en cas de perte temporaire de signal ou de défaillance de certains capteurs. Cette robustesse et cette capacité à fournir des estimations fiables font du filtre de Kalman un composant essentiel pour les applications de navigation avancées et les systèmes de guidage sophistiqués.
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