Estimation fine du cap avec des capteurs inertiels et magnétomètres

Estimation du cap de marche avec
des capteurs inertiels et
magnétiques portés dans la main
C. Combettes
Présentation GERI-LIO
Marne la vallée, 3 décembre 2014

Christophe Combettes© GERI-LIO Décembre 2014
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Introduction et Etat de l’art
Modélisation des capteurs et
Calcul d’orientation
Exploitation du champ
magnétique en milieu Indoor

Navigation pédestre: 2 approches
Approche « Strap-Down »: Approche « Pedestrian-Dead
Reckoning »:
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-> Dans les deux cas , la qualité du calcul d’orientation est capitale
-Dérive lors de l’intégration de
l’accéléromètre
-Besoin d’une hypothèse « forte » sur le
mouvement
- Modèle de longueur de pas, avec analyse
fréquentielle du signal
-Dépendant de l’estimation du Cap de
marche
Christophe Combettes© GERI-LIO Décembre 2014

Calcul d’orientation: propagation avec
le gyromètre
•Le gyromètre (force de Coriolis) =
vitesse de rotation
 Permet d’obtenir la variation angulaire
 Permet la propagation temporelle de
l’orientation
Orientation du repère «Body» par
rapport à un repère «Navigation»
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-> Technologie Mems
 Petite taille
Signal bruité
Bruits (électronique-quantification)
Biais parfois important
Instabilité temporelle du biais
-> Compensation des erreurs?
-> Observation de la dérive?
Christophe Combettes© GERI-LIO Décembre 2014

Christophe Combettes© GERI-LIO Décembre 2014
Calcul d’orientation: Mise à jour avec
l’accéléromètre et le magnétomètre
•Magnétomètre = mesure du champ magnétique
•Accéléromètre = mesure de la force spécifique
•Modèle masse-ressort
-> Condition: Phase statique ou pas de perturbations magnétiques
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Magnétomètre = Champ magnétique terrestre Accéléromètre = Champ de pesanteur terrestre
Connaissance apriori dans le repère «Navigation » + mesure dans le repère « Body»
Information d’orientation