Brevet FR2532078A1 — publié le 19840224

La présente invention concerne une installa- tion de navigation pour véhicules terrestres, contenant un système de repérage, dans lequel les signaux émis par au moins un émetteur de position connue sont exploités par analyse des effets fonction d'un temps de parcours et/ou d'une phase pour la détermination de la position du récep- teur disposé dans un véhicule, ainsi qu'un système de navi- gation autonome additionnel disposé en outre dans le véhi- cule et qui établit de façon continue, au moyen de capteurs respectifs de valeurs de mesure de plus faible précision de la distance parcourue et de la direction de marche, les coordonnées de position du véhicule. Le problème qui est à la base de la présente invention consiste à permettre une correction satisfaisante des coordonnées de position indiquées. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que le système de repérage produit à de courts inter- valles de temps des données de position, en ce qu'il est prévu un circuit calculateur qui établit, à partir de plu- sieurs données de position obtenues successivement, la courbe du parcours vraisemblable de déplacement et en ce qu'il est prévu un dispositif de corection qui corrige à l'aide de cette courbe les coordonnées de position obte- nues par le système de navigation autonome. Dans le procédé de repérage indiqué ci-dessus rentrent tous les procédés hyperboliques connus Notamment cependant le procédé de repérage précité englobe des procédés de repérage utilisant des satellites comme supports d'émetteurs, et notamment à cet égard le procédé de repérage connu sous la désignation GPS (Système de positionnement global) Celui-ci a été décrit expressément, par exemple dans l'article intitulé "Global Positioning System" publié dans la brochure NAVIGATION éditée par "The Institute of Navigation", Washington, D C, édition 1980 Par exemple dans le chapitre "Fonctionnement du récep- teur GPS, page 81 et suivantes, on précise que, dans ce système, on peut utiliser également de simples récepteurs, par exemple des récepteurs à un seul canal; ceux-ci reçoivent en série et traitent les signaux des émetteurs, en général au nombre de quatre. Dans un mode de réalisation de l'invention, il est proposé que les données de position produites à de courts intervalles de temps soient rapprochées du parcours réel de déplacement par établissement de moyenne. A cet égard, on dispose de plusieurs méthodes, comme par exemple la méthode des plus petits carrés, l'établissement de la valeur moyenne réciproque, de la valeur moyenne géométrique, etc Selon un autre mode de réalisation, les points de mesure ou les données de position sont pourvus d'un facteur de pondération, auquel cas par exemple le facteur de pondération présente une tendance décroissante à mesure que l'espacement des points de mesure par rapport au trajet réel augmente. A partir de la correction des coordonnées de position, les erreurs des capteurs de valeurs de mesure, par exemple la dérive du capteur de trajectoire en fonction d'un accident ou une erreur de distance, sont compensées, de sorte que la position déterminée par le calcul concorde avec une grande précision avec la posi- tion réelle. Comme capteur de direction ou comme capteur de trajectoire, il suffit par exemple d'utiliser un corps lourd à inertie, conformément à la demande de brevet allemand DE-OS-2 936 774 qui conserve son orientation ini- tiale lors de mouvement de rotation du véhicule autour de son axe vertical et sur lequel la modification de trajectoire peut être détectée à l'aide d'un dispositif de codage Cependant, il est possible de traiter les signaux fournis par des capteurs de vitesse de rotation placés sur les roues directrices d'un véhicule, comme par exemple dans des systèmes de régulation anti-blocage La différence enregistrée entre les signaux par unité de temps et en fonction de la vitesse fournit une mesure de changement de direction du véhicule Les signaux obtenus par unité de temps représentent une mesure de la distance parcourue A partir des changements de direction et de la direction globale établie par le calculateur entre les différentes positions, on obtient la direction correspon- dante de marche du véhicule, par exemple vers le Nord. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite 'de la description, donnée à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est un schéma-bloc de I'ins- tallation de navigation selon l'invention; la figure 2 est un enregistrement d'un trajet de déplacement. Un récepteur 1 représenté sur la figure 1 reçoit dans un processus de multiplexage les signaux émis par des émetteurs, par exemple par quatre satellites. Ces signaux sont convertis dans un décodeur 2 branché à la suite, en fonction d'influences conditionnées par un temps de parcours ou une phase, et ils sont appliqués sous la forme de données de position à un calculateur 4 par l'intermédiaire d'un conducteur de transmission 3 Le calculateur mémorise ces données et il établit à chaque fois une valeur moyenne au bout d'intervalles de temps déterminés Pour obtenir une indication continue de position, il est en outre prévu un détecteur de direc- tion 7 et un dispositif de mesure de distance 6, dont les signaux sont également appliqués au calculateur 4 et à partit desquels, d'après le procédé de navigation combinée, on détermine constamment la position réelle et on l'affiche sur une unité d'affichage 5, par exemple à l'aide d'un indicateur numérique ou bien au moyen d'un appareil à- cartes Le profil de la trajectoire de déplacement, qui est établie par le détecteur de direction et le dis- positif de mesure de distance, est représenté sur la figure 2 par la courbe A-C On voit qu'aussi bien un dispositif de mesure de distance qu'un détecteur de direc tion présentent une certaine imprécision de mesure, causée par des erreurs dues a l A dérive, des erreurs dues au glissement ou d'autres perturbations et que par conséquent, au bout d'une trajectoire déterminée, le point C affiché ne coincide pas avec la position réelle du véhicule Il est par conséquent prévu d'utiliser les données de posi- tion représentées sur la f 9 ure 2, qui arrivent à de courts intervalles de temps et dont la valeur moyenne définit la courbé A-B, pour la correction de la position indiquée A cet effet, on introduit dans le dispositif indicateur la différence entre les coordonnées des points C-B, c'est-à-dire que, pour le parcours suivant, le point de départ est le repère B, qui coïncide également essen- tiellement avec la position réelle. REVENDICATIONS 1. Installation de navigation pour véhicules terrestres, contenant un système de repérage, dans lequel les signaux émis par au moins un émetteur de position connue sont exploités par analyse des effets fonction d'un temps de parcours et/ou d'une phase pour la détermi- nation de la position du récepteur disposé dans un véhi- cule, ainsi qu'un système de naviga Lion autonome addi- tionnel disposé en outre dans le véhicule et qui établit de façon continue, au moyen de capteurs respectifs de valeurs de mesure de plus faible précision de la distance parcourueet de la direction de marche, les coordonnées de position du véhicule, caractérisée en ce que le sys- tème de repérage produit a de courts intervalles de temps des données de position, en ce qu'il est prévu un circuit calculateur ( 4) qui établit, à partir de plusieurs données de position obtenues successivement, la courbe du parcours vraisemblable de déplacement et en ce qu'il est prévu un dispositif de correction qui corrige à l'aide de cette courbe les coordonnées de position obtenues par le sys- tème de navigation autonome. 2. Installation de navigation selon la reven- dication 1, caractérisée en ce que la courbe du parcours vraisemblable de déplacement est la moyenne géométrique des données de position. 3 Installation de navigation selon la revén- dication 2, caractérisée en ce que la courbe est déter- minée d'après les méthodes des plus petits carrés. 4. Installation de navigation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les données de position sont pourvues d'un facteur de pondé- ration. 5. Installation de navigation selon la reven- dication 1, caractérisée en ce que les erreurs causées par le capteur de valeurs de mesure sont compensées sur la base de la correction des coordonnées de position du sys- tème autonome. 6. Installation de navigation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le cap- teur de valeurs de mesure du système de navigation auto- nome se compose de deux détecteurs de vitesse de rotation placés sur les roues d'un essieu du véhicule, tandis que le changement de direction du véhicule est déterminé à partir de la différence entre les vitesses de rotation des roues. 7. Installation de navigation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le cap- teur de valeurs de mesure opère, pour la détermination du sens de marche, d'après le principe de l'inertie. 8. Installation de navigation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'une pre- mière détermination de la direction du véhicule par rapport à une direction de référence est effectuée par une orientation manuelle grossière sur la base de données connues (par exemple des points marquants du terrain. 9. Installation de navigation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la direction Nord est obtenue à partir de la correction.