Localisation de véhicule par satellites couplée à la navigation à l'estime et aux données cartographiques

Résumé : La localisation est une des briques technologiques des ITS (systèmes de transport intelligent), avec les télécommunications sans fil, l'informatique... Les technologies satellitaires de localisation (GNSS) constituent le fil conducteur des travaux présentés ici. Aujourd'hui, elles sont en particulier mises en oeuvre pour les véhicules de demain, dans le contexte des ITS, mais des travaux plus anciens, liés aux recherches en robotique de chantier, sont rapportés aussi dans le manuscrit d'HDR. La thèse (Bétaille, 2004) effectuée en partenariat entre University College London, Leica Geosystems et le LCPC apporte d'ailleurs un ensemble de contributions précisément dans le contexte de la robotique de chantier. Ainsi, la première partie du manuscrit (chapitres 2 et 3) présente dans ses grandes lignes le positionnement par satellites et les différents modes d'utilisation du GPS. Un des modes les plus précis (celui utilisant les mesures de phase du signal) sert en robotique de chantier, avec toutefois un verrou technologique lié aux réflexions électromagnétiques locales du signal (multi-trajets). Une méthodologie expérimentale appliquée à l'étude des perturbations de la mesure de phase par multi-trajets a été apportée. Ces perturbations ont été étudiées, donnant lieu à la proposition d'un algorithme de correction des erreurs de phase applicable en temps-réel. Cette correction est notamment efficace quand les multi-trajets sont issus de réflecteurs proches (avec un gain de 20% par rapport à un corrélateur PMMW spécialisé tel qu'implémenté par Leica dans ses récepteurs pour la topométrie et la géodésie). [Bétaille et al., 2006], article publié aux Transactions IEEE AES, est la principale publication concernant ces travaux. Dans les dix dernières années, les contributions scientifiques ont été faites dans le domaine de la localisation pour les ITS, au sein du laboratoire Géolocalisation de l'IFSTTAR (chapitres 4 et 5 du manuscrit). La principale originalité des travaux menés - tant en couplage lâche que serré, c'est-à-dire tant au niveau des solutions élaborées par les récepteurs GNSS, qu'au niveau de leurs mesures brutes de distance et Doppler - tient à l'utilisation de données de la géomatique en localisation sous contraintes. Ainsi, la thèse d'Ahmed Selloum (Selloum, 2010) et le projet européen CVIS POMA (Cooperative Vehicle Infrastructure System - POsitioning and MApping) ont démontré l'intérêt de résoudre ensemble les problèmes de localisation et de map-matching, avec production d'un indicateur d'intégrité associé. Les références remarquables, outre la thèse elle-même, sont : [Toledo et al., 2010] et [Bétaille and Toledo, 2010], publiées aux Transactions IEEE ITS. Des données numériques nouvelles présentant toutes les voies de circulation ont été proposées alors. Dans les recherches les plus récentes, les modèles urbains 3D disponibles à l'IGN ont aussi été intégrés au calcul de la solution de navigation, avec correction des mesures de distances aux satellites identifiés comme invisibles en direct. Cette correction a montré son efficacité, avec un gain atteignant 70% par rapport à un solveur standard dans Paris par exemple. [Peyraud et al., 2013], publié à Sensors, et [Bétaille et al., 2013a], publié au Magazine IEEE ITS, sont les principales publications se référant à ces travaux. Un article de synthèse dans une revue internationale à comité de lecture a été soumis début 2014 ([Bétaille et al., 2014a], au Journal of Navigation, Cambridge).
Type de document :
HDR
Automatique / Robotique. Ecole des Sciences et Technologies de l'Information et de Mathématiques de l'Université de Nantes, Angers, Le Mans, 2014
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Contributeur : Ifsttar Cadic <>
Soumis le : mardi 14 novembre 2017 - 07:13:50
Dernière modification le : mercredi 15 novembre 2017 - 01:10:16

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David Betaille. Localisation de véhicule par satellites couplée à la navigation à l'estime et aux données cartographiques. Automatique / Robotique. Ecole des Sciences et Technologies de l'Information et de Mathématiques de l'Université de Nantes, Angers, Le Mans, 2014. 〈tel-01634339〉

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