Centrale Inertielle
Pour les différents projets que j’ai pu mener, je me suis confronté à la nécessité d’avoir une centrale inertielle embarquée:
- pour pouvoir mesurer l’assiette dans le cas du sous-marin,
- pour stabiliser le vol dans le cas de l’hélicoptère et du quadricoptère.
J’ai donc retroussé les manches et je me suis attelé à la tâche. Ne souhaitant que mesurer les angles de roulis et de tangage, j’ai donc fait l’acquisition d’un capteur 6 DOF soit:
- 3 accéléromètres
- 3 gyroscopes
Voici la carte:
Créer une centrale inertielle ou AHRS en anglais (pour Attitude and Heading Reference Systems) est un cas classique de fusion de données en automatique : les accéléromètres déterminent l’orientation de la gravité dans le repère du capteur, tandis que les gyroscopes déterminent si la platine effectue une rotation.
Ces capteurs possèdent cependant des points faibles bien connus:
- lorsque les accéléromètres sont soumis à une accélération (la platine est en mouvement) il devient impossible de déterminer l’orientation de la gravité (sans autre capteur).
- Les gyroscopes ont tendance à dériver dans le temps : la mesure de la vitesse de rotation est entachée d’une tension continue (un biais) qui évolue lentement dans le temps.
En combinant les informations des 2 types de capteurs, il devient possible de déterminer l’orientation ainsi que les biais des gyroscopes. Pour cela, il faut utiliser un filtre de Kalman.
L’application du filtre permet d’obtenir la vidéo suivante:
Bonjour
Je développe un type de sous-marin « mouillé » qui peut fonctionner en drone.
C’est une machine très sophistiqué, J’aimerai trouver quelqu’un qui puisse m’aider sur
le système de guidage et de navigation inertielle.
Cordialement
Louis Bergès
De telles hybridations permettent d’utiliser des capteurs inertiels bien moins couteux, en sacrifiant l’independance inherente aux centrales inertielles.
Plutot que d’utiliser des capteurs inertiels de tres haute performance et donc couteux, une autre solution pour limiter les derives d’une centrale a inertie est de mettre en ?uvre des algorithmes d’hybridation avec d’autres capteurs que les capteurs inertiels.