Brevet FR3069316A1 — publié le 20190125

PROCEDE D'ESTIMATION DU MOUVEMENT D'UN OBJET EVOLUANT DANS UN CHAMP MAGNETIQUE DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne le domaine de la navigation sans GPS. Plus précisément, elle concerne un procédé d'estimation du mouvement d'un objet par des techniques magnéto-inertielles. ETAT DE L'ART Les techniques dites de navigation magnéto-inertielles permettent d'estimer précisément la vitesse (et de là la position par intégration) d'un solide dans un lieu 15 où le champ magnétique est perturbé. Précisément, il a été proposé dans le brevet FR2914739 d'utiliser, en complément des équations déjà utilisées en techniques inertielles classiques, l'équation È = -12 A B +V'B.V pour estimer le vecteur vitesse (linéaire) V, à partir du vecteur vitesse angulaire 12 (généralement mesuré par des gyromètres de la 20 centrale inertielle), des mesures de champ magnétique B et de ses dérivées par rapport au temps É et de ses dérivées spatiales V'B (gradient), mesurées ou estimées. Grâce à cette information sur la vitesse du solide, l'erreur sur l'estimation de position sera dans le pire des cas proportionnelle au temps, contrairement aux 25 techniques inertielles classiques où elle est quadratique en temps. Ces techniques magnéto-inertielles apportent ainsi entière satisfaction, et requièrent des capteurs inertiels de moindre performance que les méthodes inertielles classiques (basées sur l'intégration au travers d'un filtre de Kalman ou d'un autre observateur d'informations en provenance de gyromètres et 30 d'accéléromètres embarqués sur le solide dont on souhaite estimer la position et la vitesse : typiquement, les gyromètres « maintiennent » un repère, dans lequel une double intégration temporelle des mesures des accéléromètres permet d'estimer le mouvement) et donc moins encombrants. 2 Ainsi, au moins une centrale inertielle est couplée à un ou plusieurs magnétomètres répartis spatialement (typiquement magnétomètres disposés sur les sommets d'un trièdre direct) et solidaire de la centrale inertielle (typiquement placée à l'origine du trièdre). Les données issues de ces capteurs sont transmises 5 à une carte électronique d'acquisition et de calcul qui délivre à l'utilisateur l'information de position et de vitesse par résolution de l'équation susmentionnée. L'utilisation de plusieurs magnétomètres permet de mesurer directement les gradients de champ magnétique par exemple par différence finie (développement de Taylor), au lieu de les estimer. 10 Cependant, l'équation È = AB +V'B.V n'est vraiment valide que dans l'hypothèse d'un champ magnétique ambiant stationnaire. Plus précisément, elle présente en réalité un terme supplémentaire-a/3 ' nul lorsque le champ est at stationnaire. Ce n'est par exemple pas le cas lorsqu'un objet métallique se déplace à proximité. En présence d'une telle perturbation magnétique (le champ magnétique devient non stationnaire), le modèle du comportement magnétique supposant que al3 -at = 0 devient faux et les informations de positionnement calculées par le filtre deviennent entachées d'erreurs. Pour résoudre cette difficulté, il a été proposé de poursuivre l'effort de modélisation pour inclure les perturbations magnétiques dans le modèle, c'est-à- dire l'ensemble des équations considérées. En particulier, il a été présenté dans le document « Navigation Magnéto-Inertielle - Principes et application à un système podométrique indoor », Éric DORVEAUX, thèse du 10 novembre 2011 à l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, l'idée d'utiliser l'équation de Maxwell-Faraday pour modéliser toutes ces perturbations magnétiques par le rotationnel du champ électrique. Le lien entre la dynamique du champ magnétique et le rotationnel de champ électrique E modifie alors l'équation du comportement du champ magnétique en É = -,QA/3 +17B.V L'équation précédente est vraie en toutes circonstances, mais présente l'inconvénient de nécessiter des capteurs permettant de mesurer le champ électrique. 3 Alternativement, il a été proposé de modéliser une partie seulement des perturbations magnétiques. C'est le cas de la modélisation des perturbations magnétiques liées au réseau de distribution d'électricité (voir document « Motion estimation of a rigid body with an EKF using magneto-inertial measurements », 5 Charles-Ivan Chesneau, Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN), 2016 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation). On rappelle en effet que le courant qui circule dans toutes les lignes électriques oscille à une fréquence de 50 Hz. C'est également le cas de la modélisation de petites perturbations magnétiques sous la forme de dipôles magnétiques selon 10 une méthode présentée dans « Compensation Method of Small Magnetic Perturbation in Heading by Gradient Measurement in a Magnetic Compass », Jouy et al., Accepted to appear in European Magnetic Sensors and ActuatorsConference 2017. De telles techniques de modélisation d'une partie connue des perturbations 15 apportent satisfaction, mais ne sont efficaces que contre un certain nombre de perturbations prédéfinies. Elles ne permettent pas de prendre en compte les perturbations inattendues par exemple liées au déplacement d'objets métalliques de formes diverses. Il serait souhaitable de disposer d'une nouvelle méthode de navigation 20 magnéto-inertielle par mesure du gradient du champ magnétique qui puisse traiter de façon universelle et efficace toutes les perturbations magnétiques, et ne nécessitant pas de capteurs additionnels. PRESENTATION DE L'INVENTION 25 La présente invention se rapporte ainsi selon un premier aspect à un procédé d'estimation du mouvement d'un objet évoluant dans un champ magnétique ambiant, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de : 30 (a) Acquisition : o par des moyens de mesure magnétique solidaires dudit objet, d'au moins une composante du champ magnétique et/ou d'une dérivée i- 4 ième du champ magnétique, au niveau des moyens de mesure magnétique ; o par des moyens de mesure autre que magnétique solidaires dudit objet, d'au moins une information représentative du mouvement de l'objet ; 5 (b) Evaluation par des moyens de traitement de données du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique ; (c) Estimation par les moyens de traitement de données d'au moins une composante du mouvement dudit objet en utilisant, o au moins une équation autre que magnétique liant ladite composante du 10 mouvement dudit objet et l'au moins une information acquise représentative du mouvement de l'objet ; o selon le résultat de ladite évaluation du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique, au moins une équation magnétique liant ladite composante du mouvement 15 dudit objet et l'au moins une composante acquise du champ magnétique et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives : 20 - les moyens de mesure magnétique comprennent une pluralité de gradiomètres et/ou magnétomètres organisés en triaxes, chaque triaxe étant associé à une position spatiale ; - la ou les équations magnétiques sont de la forme 17,./3 = fn(S1).17,13 + 9n(Vn+1B).V , où 17,13 est une dérivée n-ième du champ magnétique, D, la vitesse 25 angulaire instantanée, V la vitesse linéaire instantanée, et fnet gn des fonctions prédéterminées ; - l'équation magnétique est È = x B + V'B - V; - lesdits moyens de mesure autre que magnétique sont des moyens de mesure inertielle, de sorte que ladite information acquise représentative du mouvement de 30 l'objet est au moins une composante d'une accélération et/ou d'une vitesse angulaire de l'objet ; 5 - ladite au moins une équation autre que magnétique est une équation inertielle liant ladite composante du mouvement dudit objet et l'au moins une composante acquise d'une accélération et/ou d'une vitesse angulaire de l'objet ; - l'étape (a) comprend l'acquisition par les moyens de mesure inertielle de trois 5 composantes de l'accélération de l'objet et trois composantes de la vitesse angulaire de l'objet ; - l'étape (b) comprend le calcul d'un paramètre représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique, la contribution de l'au moins une équation magnétique dans l'étape 10 (c) étant fonction dudit paramètre représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique ; - l'étape (b) comprend le calcul de l'innovation d'un observateur d'état, ledit paramètre représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique étant fonction de ladite innovation ; 15 - ledit paramètre représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique est la différence entre la trace de la matrice théorique de la covariance de l'innovation, et la trace de la matrice estimée de la covariance de l'innovation ; - l'étape (c) comprend la mise en oeuvre d'un observateur d'état pour estimer un 20 état comprenant ladite au moins une composante du mouvement dudit objet, la contribution de ladite au moins une équation magnétique étant contrôlée via un gain dudit observateur d'état ; - l'observateur d'état mis en oeuvre à l'étape (c) est l'observateur d'état utilisé à l'étape (b). 25 Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un équipement d'estimation du mouvement d'un objet évoluant dans un champ magnétique ambiant, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de traitement de données configurés pour mettre en oeuvre : 30 - Un module de réception : o d'au moins une composante du champ magnétique et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique, acquise par des moyens de mesure magnétique solidaires dudit objet, 6 o d'au moins une composante d'une information représentative du mouvement de l'objet, acquise par des moyens de mesure autre que magnétique solidaires dudit objet, - un module d'évaluation du caractère stationnaire ou non du champ 5 magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique ; - un module d'estimation d'au moins une composante du mouvement dudit objet en utilisant, o au moins une équation autre que magnétique liant ladite composante du mouvement dudit objet et l'au moins une information acquise 10 représentative du mouvement de l'objet ; o selon le résultat de ladite évaluation du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique, au moins une équation magnétique liant ladite composante du mouvement dudit objet et l'au moins une composante acquise du champ magnétique 15 et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives : - L'équipement est un boitier comprenant les moyens de mesure magnétique et les moyens de mesure autre que magnétique ; 20 - L'équipement est un terminal mobile ou un serveur, adapté pour communiquer avec un boitier comprenant les moyens de mesure magnétique et les moyens de mesure autre que magnétique. Selon un troisième aspect, l'invention concerne un système comprenant 25 l'équipement selon le deuxième aspect de l'invention et au moins un boitier en connexion. Selon un quatrième et un cinquième aspect, l'invention concerne un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code pour l'exécution 30 d'un procédé d'estimation du mouvement d'un objet évoluant dans un champ magnétique ambiant selon le premier aspect de l'invention ; et un moyen de stockage lisible par un équipement informatique sur lequel un produit programme d'ordinateur comprend des instructions de code pour l'exécution d'un procédé 7 d'estimation du mouvement d'un objet évoluant dans un champ magnétique ambiant selon le premier aspect de l'invention. PRESENTATION DES FIGURES 5 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'équipements pour la mise en oeuvre du procédé 10 selon l'invention ; - La figure 2 représente plus en détail un exemple de boitier pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; - Les figures 3a et 3b représentent divers observateur d'états utilisés dans des modes de réalisation du procédé selon l'invention. 15 DESCRIPTION DETAILLEE Principe 20 Le présent procédé propose, plutôt que de combiner les deux types de modèles (inertiel et magnétique) en un seul modèle, d'utiliser des techniques de filtrage adaptatif permettant de modifier l'impact de l'équation magnétique dans le modèle de filtrage global. Plus précisément, on garde l'équation magnétique « simplifiée » È = A /3 + V'B. V (ou tout autre dérivée de cette équation, de la 25 forme V1.,./3 = f,(S1).17,B + g,(17,+113). V, où V',B est une dérivée n-ième du champ magnétique, et f", et g, des fonctions prédéterminées, voir la demande FR1756675) mais on limite voire supprime son impact en cas de perturbation. On utilise pour cela comme l'on verra un critère permettant de : - détecter que le système est en présence d'une perturbation magnétique et 30 ainsi réduire l'impact de la ou les équations magnétiques dans le modèle, et - détecter la fin de la perturbation magnétique et ainsi ré-augmenter l'impact de la ou les équations magnétiques. 8 Architecture En référence à la figure 1, le présent procédé permet l'estimation du mouvement d'un objet 1 évoluant dans un champ magnétique ambiant 5 (typiquement le champ magnétique terrestre, le cas échéant légèrement altéré par les objets métalliques à proximité), noté É. Comme déjà expliqué, le champ magnétique est un champ vectoriel en l'espèce tridimensionnel, c'est-à-dire associant un vecteur de dimension trois à chaque point de tridimensionnel dans lequel l'objet est mobile. 10 Cet objet 1 peut être n'importe quel objet mobile dont la connaissance de la position est souhaitée, par exemple un véhicule à roues, un drone, etc., mais également une personne ou une partie du corps de cette personne (ses mains, sa tête, etc.). L'objet 1 est équipé de moyens de mesure magnétique 20, qui sont des 15 magnétomètres et/ou des gradiomètres. Plus précisément, au lieu de mesurer la valeur des composantes du champ magnétique Éces derniers mesurèrent directement la valeur des composantes du gradient du champ magnétique É, i.e. la valeur des dérivées spatiales. De tels gradiomètres magnétiques 20 sont connus de l'homme du métier. Selon certains modes de réalisation de l'invention, 20 on pourra utiliser des gradiomètres mesurant directement la valeur des dérivées secondes (gradient d'ordre deux), et de façon générale des dérivées i-ièmes (gradient d'ordre i). Dans la suite de la description on prendra l'exemple de magnétomètres mais l'homme du métier saura transposer à des gradiomètres. 25 Le ou les magnétomètres 20 sont « axiaux », c'est à dire capables de mesurer une composante dudit champ magnétique, i.e. la projection dudit vecteur champ magnétique É selon leur axe (ou en cas de gradiomètre une composante d'une dérivée spatiale d'ordre i dudit champ magnétique, i.e. la variation d'une composante de Vi-1/3 au niveau dudit gradiomètre selon leur axe). 30 Avantageusement les magnétomètres 20 sont au moins au nombre de 3n+3, avantageusement organisé par groupes de trois en « triaxes », i.e. un triplet 9 de magnétomètres 20 deux à deux orthogonaux associés à la même position spatiale et mesurant le champ magnétique selon les trois axes. De façon préférée, le repère orthonormé associé à l'objet est choisi par convention (et par facilité pour la suite de la présente description) tel que les 5 triaxes sont avantageusement orientés conformément audit repère orthonormé, de sorte à faciliter encore les calculs. Mais l'homme du métier saura dans tous les cas transposer à n'importe quelle disposition spatiale de gradiomètres/magnétomètres. L'objet 1 est également équipé de moyens de mesure autre que 10 magnétique 24, en particulier des moyens de mesure inertielle, même si on pourra utiliser d'autres types de capteurs tels qu'une caméra, éventuellement en combinaison. Dans la suite de la description on considèrera le mode de réalisation préféré avec des moyens de mesure inertielle. De tels moyens sont largement connus de l'homme du métier et constituent 15 typiquement une centrale à inertie comprenant au moins un accéléromètre et/ou un gyromètre, de façon préférée trois accéléromètres et trois gyromètres, également disposés en triaxe. Les gyromètres mesurent la vitesse angulaire instantanée de la centrale inertielle par rapport au référentiel terrestre, notée fi, . Les accéléromètres sont sensibles aux forces extérieures autres que 20 gravitationnelles appliquées sur le capteur, et permettent de mesurer une accélération notée Les moyens de mesure magnétique et non-magnétique (inertielle) 20, 24 sont solidaires de l'objet 1, i.e. ils présentent un mouvement sensiblement identique dans le référentiel terrestre. De façon préférée, le référentiel de l'objet 1 25 est muni d'un repère cartésien orthonormé dans lequel les coordonnées sont notées (xl, x2, x3), les magnétomètres 20 présentent ainsi une position prédéterminée dans ce repère. Les moyens de mesure magnétique et non-magnétique (inertielle) 20, 24 sont préférentiellement ceux d'un boitier 2 tel que représenté sur la figure 2 30 présentant (par exemple si l'objet 1 est une personne) des moyens 23 d'attache à l'objet 1 (par exemple le poignet ou la main). Ces moyens d'attache 23 consistent par exemple en un bracelet par exemple à bande auto-agrippante qui enserre le membre et permet la liaison solidaire. On comprendra bien que l'invention n'est 10 pas limitée à l'estimation du mouvement d'une personne, mais elle est particulièrement avantageuse dans une telle utilisation car elle permet un encombrement très réduit, ce qui est nécessaire pour que le boitier soit portable par un humain de façon ergonomique. 5 Le boitier 2 peut comprendre des moyens de traitement 21 (typiquement un processeur) pour la mise en oeuvre directement en temps réel des traitements du présent procédé, ou bien les mesures peuvent être émises via des moyens de communication 25 vers un dispositif externe tel qu'un terminal mobile (smartphone) 3, voire un serveur distant 4, ou encore les mesures peuvent être 10 enregistrées dans des moyens de stockage de données 22 locaux (une mémoire par exemple de type flash) mémoire locale pour un traitement a posteriori par exemple sur le serveur 4. Les moyens de communication 25 peuvent mettre en oeuvre une communication sans fil à courte portée par exemple Bluetooth ou Wifi (en 15 particulier dans un mode de réalisation avec un terminal mobile 3) voire être des moyens de connexion à un réseau mobile (typiquement UMTS/LTE) pour une communication à longue distance. Il est à noter que les moyens de communication 25 peuvent être par exemple une connectique filaire (typiquement USB) pour transférer les données des moyens de stockage de données 22 locaux à ceux 20 d'un terminal mobile 3 ou d'un serveur 4. Si c'est un terminal mobile 3 (respectivement un serveur 4) qui héberge « l'intelligence », il comprend des moyens de traitement 31 (respectivement 41) tels qu'un processeur pour la mise en oeuvre des traitements du présent procédé qui vont être décrits. Lorsque les moyens de traitement utilisés sont ceux 21 du 25 boitier 2, celui-ci peut encore inclure des moyens de communication 25 pour transmettre la position estimée. Par exemple la position du porteur peut être envoyée au terminal mobile 3 pour afficher la position dans une interface d'un logiciel de navigation. Dans la suite de la présente description, on verra que les moyens de 30 traitement de données 21, 31, 41 respectivement du boitier 2, d'un smartphone 3 et d'un serveur distant 4 peuvent indifféremment et selon les applications réaliser tout ou partie des étapes du procédé. 11 Procédé Dans une première étape (a), le procédé comprend l'acquisition (en particulier dans un référentiel de l'objet 1) de deux types de données : 5 - par les moyens de mesure magnétique 20 (le ou les gradiomètres/magnétomètres) solidaires dudit objet 1, d'une composante : o du champ magnétique et/ou o d'au moins une dérivée i-ième dudit champ magnétique É, avec une ou plusieurs valeurs i > 1 (comme expliqué, divers 10 gradiomètres/magnétomètres peuvent être utilisés de sorte à mesurer divers ordres des dérivées ou directement les valeurs du champ magnétique). - par les moyens de mesure autre que magnétique (24) solidaires dudit objet 1 : 15 o d'au moins une information représentative du mouvement de l'objet. On comprendra que cette information peut être de nombreux types : données inertielles, images, informations de profondeur, etc. En particulier, dans le cas préféré inertiel on a l'acquisition : - par les moyens de mesure inertielle 24 solidaires dudit objet 1, d'au moins 20 une composante : o de l'accélération et/ou o de la vitesse angulaire de l'objet 1 (préférentiellement trois composantes de la vitesse angulaire, et trois composantes de l'accélération). 25 Ces grandeurs sont avantageusement mesurées avec un échantillonnage dt (i.e. toutes les « dt » secondes) avec dt très petit devant le temps caractéristique des mouvements de l'objet 1, typiquement 40 ms. Dans une étape (b), les moyens de traitement de données 21, 31, 41 30 évaluent le caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique 20. Comme expliqué il s'agit simplement de détecter si l'on est en présence de perturbation magnétiques ou pas, sans 12 chercher à les corriger. Le caractère stationnaire est représentatif de la pertinence du modèle magnétique. Généralement, cette étape (b) voit le calcul d'un paramètre (à valeur continue) représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique 5 (c'est une sorte de « niveau de stationnarité »), ce paramètre pouvant par exemple être comparé à un seuil de référence. Plus précisément, soit le champ magnétique est suffisamment stationnaire (le seuil n'est pas dépassé) pour que le modèle magnétique soit pertinent, soit il ne l'est pas suffisamment (le seuil est dépassé) et alors le modèle magnétique n'est plus pertinent. On note qu'il n'y a 10 pas forcément de seuillage, la valeur dudit paramètre pouvant être utilisée telle quelle à l'étape d'après. On peut chercher directement à évaluer un ordre de grandeur de-a/3 ' mais alternativement on peut chercher à détecter les at conséquences d'une éventuelle non-stationnarité et ainsi chercher à identifier directement une perturbation du modèle via le calcul d'autres paramètres 15 représentatifs du caractère stationnaire ou non du champ magnétique, dont on verra des exemples. L'homme du métier saura réaliser une telle évaluation, mais on décrira plus loin des techniques très avantageuses dans le cadre de la présente invention. De façon arbitraire (et on verra que cela coïncide avec les exemples qui 20 seront présentés), on peut décider que plus la valeur dudit paramètre est proche de zéro, plus le champ magnétique a un caractère stationnaire, mais on pourra tout à fait prévoir l'inverse. Dans une étape (c), les moyens de traitement de données 21, 31, 41 25 estiment au moins une composante du mouvement de l'objet 1, en particulier toutes les composantes de la vitesse linéaire V. Une ou plusieurs composantes du vecteur vitesse angulaire D. peuvent être également estimées ou du moins vérifiées. Alternativement, la ou les composantes estimées pourront être les composantes de la position, et/ou de l'orientation, selon les applications 30 recherchées. De façon préférée, six composantes du mouvement seront estimées (en particulier les trois composantes de la position et les trois composantes de l'orientation). Cette estimation est faite en utilisant : 13 o au moins une équation autre que magnétique (i.e. ne liant pas des composantes du champ magnétique ou d'une de ses dérivées) liant ladite composante du mouvement dudit objet 1 et l'au moins une information acquise représentative du mouvement de l'objet (c'est-à-dire 5 en particulier au moins une équation inertielle liant ladite composante du mouvement dudit objet 1 et l'au moins une composante acquise d'une accélération et/ou d'une vitesse angulaire de l'objet 1) ; o selon le résultat de ladite évaluation du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique 20, 10 au moins une équation magnétique liant ladite composante du mouvement dudit objet 1 et l'au moins une composante acquise du champ magnétique et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique. Plus précisément, la contribution de la ou des équation(s) magnétique(s) est variable et est subordonnée à la pertinence du modèle magnétique : si le 15 champ magnétique n'est pas évalué suffisamment stationnaire, la contribution de ces équations magnétiques sera diminuée voire supprimée pour conserver la pertinence du modèle global. Si un paramètre représentatif du caractère stationnaire du champ magnétique est calculé à l'étape (b), la contribution de l'au moins une équation 20 magnétique sera fonction de (et éventuellement inversement proportionnelle à la valeur de ce paramètre, c'est-à-dire que la contribution peut être variable selon le niveau de stationnarité, en particulier plus le paramètre est haut plus la contribution est faible. 25 Par commodité, on parlera d'un premier système permettant de fournir une information de positionnement autre que magnétique (en particulier comme expliqué un premier système d'au moins une équation inertielle, mais on comprendra qu'on pourra utiliser d'autres équations complémentaires des équations magnétiques, par exemple des équations portant sur des images dans 30 un cas de navigation visuelle), et d'un deuxième système d'au moins une équation magnétique. Par « système unifié » on entendra un système de toutes les équations des premier et deuxième systèmes. 14 On notera que les équations de chacun des systèmes soit impliquent directement la ou les composantes du mouvement recherchées, soit leurs dérivées (par exemple la vitesse angulaire si l'on cherche l'orientation). En ce qui concerne le premier système, on a de manière générale un 5 modèle dynamique d'une ou plusieurs équations de la forme : -dX = f (X , me sur e s), où X représente une composante du mouvement dt (comme expliqué orientation, accélération, vitesse, position, etc.) et mesures représente les données acquises par les moyens de mesure inertielle 24. = Par exemple, on peut prendre le premier système {V = A V + y + R. g' 10 où R est l'orientation de l'objet 1. En ce qui concerne le deuxième système, comme expliqué on peut prendre une ou plusieurs équations de la forme Vii./3 = fn(f1).17'B + gn(V1B). V, et avantageusement l'équation È = B + V'B. V. 15 On notera qu'il est toujours possible de modéliser une partie des perturbations magnétiques dans le deuxième système comme évoqué précédemment (perturbations liées au réseau de distribution d'électricité, petites perturbations magnétiques sous la forme de dipôles magnétiques, etc.) de sorte à ce que la présence de ces perturbations « gérables » ne nécessite pas de 20 diminuer ou supprimer la contribution des équations mathématiques, i.e. que seules les perturbations « non modélisables » entrainent l'évaluation du champ magnétique comme non stationnaire. Filtrage 25 L'étape (c) peut de façon avantageuse être mise en oeuvre via une stratégie de filtrage standard consistant à utiliser les données capteurs (moyens 20, 24) pour calculer un état estimé représentatif de l'état réel. Dans notre cas, l'état contient bien évidemment des informations de mouvement, les étapes de 30 prédiction et de recalage sont des étapes classiques d'une implémentation de filtre qui utilisent les équations inertielles et les équations magnétiques, et les gains sont réglés pour que le filtre converge. 15 Pour cela, on peut utiliser tout observateur d'état (c'est-à-dire un filtre, en particulier un filtre estimateur d'état linéaire tel qu'un filtre Luenberger, un filtre de Kalman, etc., ou non-linéaire tel qu'un filtre de Kalman étendu, un observateur invariant, etc.). Dans la présente description, on prendra l'exemple du filtre de 5 Kalman étendu (EKF, « extended Kalman filter »), mais l'homme du métier saura transposer à d'autres filtres. Dans un filtre de Kalman étendu, l'état est représenté par un vecteur par exemple de dimension n qui comprend l'orientation et la position. Il est possible d'ajouter d'autres états à ce vecteur pour améliorer l'estimation, par exemple le 10 biais des capteurs. Une matrice de covariance est utilisée pour estimer la covariance entre chaque état du filtre, elle est de dimension n2. Le filtre de Kalman s'effectue en deux étapes, une étape de prédiction et une étape mise à jour. Lors de la mise à jour, gains sont alors réglés automatiquement en fonction des matrices de covariances, de dynamique et de mesure (alternativement, on peut 15 construire un observateur non linéaire dont les gains sont réglés à la main). La mise à jour de la matrice de covariance repose sur l'hypothèse que les erreurs dues aux capteurs et aux approximations sont modélisées par exemple comme un bruit de distribution gaussienne. 20 De façon préférée, l'étape (b) d'évaluation du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique 20 est également obtenue par filtrage, généralement simultanément avec l'estimation du mouvement de l'objet 1 (i.e. les étapes (b) et (c) sont simultanées, et plus précisément mise en oeuvre de façon concomitante sur la durée : le caractère 25 stationnaire du champ magnétique est évalué sur la durée, ce qui permet de détecter aussi les apparitions de perturbations que leurs disparitions. On comprendra qu'alternativement des vérifications peuvent être faites périodiquement). Pour cela l'étape (b) comprend de façon préférée le calcul de l'innovation 30 d'un observateur d'état (à nouveau en particulier un filtre estimateur d'état linéaire tel qu'un filtre Luenberger, un filtre de Kalman, etc., ou non-linéaire tel qu'un filtre de Kalman étendu, un observateur invariant, etc.), ledit paramètre représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de 16 mesure magnétique 20 étant fonction de l'innovation. En effet, l'innovation d'une mesure dans un observateur d'état est représentative de la cohérence de cette mesure avec le modèle de filtrage. On peut donc l'utiliser pour détecter la présence de perturbations magnétiques et donc de non-stationnarité (qu'on peut 5 traduire par le fait que l'équation magnétique n'est pas en accord avec les mesures magnétiques). Selon un premier mode de réalisation, on utilise simplement l'observateur utilisé pour l'étape (c). En référence à la figure 3a, on a dans ce mode de réalisation un seul filtre avec deux sorties (l'état estimé et le paramètre 10 représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique 20, basé sur l'innovation de l'observateur). C'est lors de l'étape de recalage que l'observateur fournit l'innovation. Par exemple, si la covariance de l'innovation est estimée récursivement en utilisant un filtre passe bas: 15 S[k] = (1- a)S[k - 1] + ay[k]y[k]T , où 5,[k] est le vecteur d'innovation à l'itération k(de sorte que 5,[k]5i[k]T est la covariance de l'innovation) et S[k] est l'estimation filtrée de la covariance de l'innovation à l'itération k, et 0 0. Des hautes valeurs de po impliquent des hautes valeurs de S[k] , c'est-à-dire que le paramètre de réglage n'est changé que lorsque trace[k]) atteint un 10 certain seuil. Cette approche évite d'agir sur tout le modèle. Un troisième mode de réalisation consiste à rendre le gain de recalage K lié aux équations magnétiques provenant d'un filtre de Kalman (ou d'un filtre linéaire quelconque) inversement proportionnel au paramètre représentatif du caractère stationnaire on non du champ magnétique. Plus le modèle est pertinent (i.e. plus 15 le paramètre représentatif du caractère stationnaire du champ magnétique est proche de zéro), plus fort est le gain de recalage. Equipements et système 20 Selon un deuxième aspect, l'invention concerne en particulier les équipements 2, 3, 4 pour la mise en oeuvre de l'un ou l'autre des modes de réalisation du procédé. Comme expliqué précédemment, selon un premier mode de réalisation l'équipement est un boitier 2 autonome comprenant les moyens de mesure 25 magnétique 20, les moyens de mesure autre que magnétique (inertielle) 24, et les moyens de traitement de données 21 configurés pour la mise en oeuvre des étapes du procédé. Le boitier 2 comprend en outre des moyens d'attache 23 du boitier 2, et le cas échéant des moyens de stockage de données 22 (pour le stockage par 30 exemple des mouvements estimés) et/ou des moyens de communication 25 pour l'exportation des résultats. 19 Selon un deuxième mode de réalisation, l'équipement est un terminal mobile 3 ou un serveur 4, adapté pour communiquer avec un boitier 2 comprenant les moyens de mesure magnétique et non-magnétique 20, 24. En d'autres termes, le terminal 3 ou le serveur 4 comprend les moyens de traitement 31 ou 41 5 configurés pour la mise en oeuvre des étapes du procédé. Chaque boitier 2 peut tout de même comprendre des moyens de traitement de données 21 pour le contrôle des moyens 20, 24 et la transmission (via des moyens de communication 25) des données mesurées aux moyens de traitement de données 31, 41. Il est à noter que les moyens 21, 31, 41 peuvent le cas échéant se partager 10 des étapes du procédé. L'invention concerne dans ce cas également le système comprenant l'équipement 3, 4 selon ce mode de réalisation et le ou les boitiers 2 « satellites » en connexion Dans tous les cas, les moyens de traitement de données 21, 31, 41 de 15 l'équipement 2, 3, 4 « principal » sont configurés pour mettre en oeuvre : - Un module de réception : o d'au moins une composante du champ magnétique et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique (avantageusement au moins cinq), acquise par des moyens de mesure magnétique 20 solidaires 20 dudit objet 1, o d'au moins une composante information représentative du mouvement de l'objet 1, c'est-à-dire préférentiellement d'au moins une composante d'une accélération et/ou d'une vitesse angulaire de l'objet 1 (avantageusement trois composantes de l'accélération et 25 trois composantes de la vitesse), acquise par des moyens de mesure autre que magnétique (inertielle) 24 solidaires dudit objet 1, - un module d'évaluation du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique 20, calculant typiquement comme expliqué la valeur d'un paramètre représentatif du 30 caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique 20; - un module d'estimation d'au moins une composante (avantageusement trois voire six) du mouvement dudit objet 1 en utilisant, 20 oau moins une équation autre que magnétique liant ladite composante du mouvement dudit objet 1 et l'au moins une information acquise représentative du mouvement de l'objet 1 (en particulier une équation inertielle liant ladite composante du mouvement dudit objet 1 et l'au 5 moins une composante acquise d'une accélération et/ou d'une vitesse angulaire de l'objet 1) ; oselon le résultat de ladite évaluation du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique 20, au moins une équation magnétique liant ladite 10 composante du mouvement dudit objet 1 et l'au moins une composante acquise du champ magnétique et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique. Produit programme d'ordinateur 15 Selon un troisième et un quatrième aspects, l'invention concerne un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code pour l'exécution (sur les moyens de traitement 21, 31, 41) d'un procédé d'estimation du mouvement d'un objet 1 évoluant dans un champ magnétique ambiant selon le premier aspect 20 de l'invention, ainsi que des moyens de stockage lisibles par un équipement informatique (par exemple des moyens de stockage de données 22) sur lequel on trouve ce produit programme d'ordinateur. REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation du mouvement d'un objet (1) évoluant dans un champ magnétique ambiant, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de : (a) Acquisition : o par des moyens de mesure magnétique (20) solidaires dudit objet (1), d'au moins une composante du champ magnétique et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique, au niveau des moyens de mesure magnétique (20) ; o par des moyens de mesure autre que magnétique (24) solidaires dudit objet (1), d'au moins une information représentative du mouvement de l'objet (1) ; (b) Evaluation par des moyens de traitement de données (21, 31, 41) du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique (20) ; (c) Estimation par les moyens de traitement de données (21, 31, 41) d'au moins une composante du mouvement dudit objet (1) en utilisant, o au moins une équation autre que magnétique liant ladite composante du mouvement dudit objet (1) et l'au moins une information acquise représentative du mouvement de l'objet (1) ; o selon le résultat de ladite évaluation du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique (20), au moins une équation magnétique liant ladite composante du mouvement dudit objet (1) et l'au moins une composante acquise du champ magnétique et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les moyens de mesure magnétique (20) comprennent une pluralité de gradiomètres et/ou magnétomètres organisés en triaxes, chaque triaxe étant associé à une position spatiale. 22 3. Procédé selon l'une des revendications1 et 2, dans lequel la ou les équations magnétiques sont de la forme 17,./3 = (.0.) .17 'B + g 7, (17 1B) . V, où V i.,13 est une dérivée n-ième du champ magnétique, f la vitesse angulaire instantanée, V la vitesse linéaire instantanée, et f", et gn des fonctions 5 prédéterminées. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'équation magnétique est È = x B + V B - V. 10 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel : - lesdits moyens de mesure autre que magnétique (24) sont des moyens de mesure inertielle, de sorte que ladite information acquise représentative du mouvement de l'objet (1) est au moins une composante d'une accélération et/ou d'une vitesse angulaire de l'objet (1) 15 - ladite au moins une équation autre que magnétique est une équation inertielle liant ladite composante du mouvement dudit objet (1) et l'au moins une composante acquise d'une accélération et/ou d'une vitesse angulaire de l'objet (1). 20 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'étape (a) comprend l'acquisition par les moyens de mesure inertielle (24) de trois composantes de l'accélération de l'objet (1) et trois composantes de la vitesse angulaire de l'objet (1). 25 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'étape (b) comprend le calcul d'un paramètre représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique (20), la contribution de l'au moins une équation magnétique dans l'étape (c) étant fonction dudit paramètre représentatif du caractère stationnaire ou 30 non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique (20). 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape (b) comprend le calcul de l'innovation d'un observateur d'état, ledit paramètre 23 représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique (20) étant fonction de ladite innovation. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel ledit paramètre 5 représentatif du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique (20) est la différence entre la trace de la matrice théorique de la covariance de l'innovation, et la trace de la matrice estimée de la covariance de l'innovation. 10 10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel l'étape (c) comprend la mise en oeuvre d'un observateur d'état pour estimer un état comprenant ladite au moins une composante du mouvement dudit objet (1), la contribution de ladite au moins une équation magnétique étant contrôlée via un gain dudit observateur d'état. 15 11. Procédé selon les revendications 8 et 10 en combinaison, dans lequel l'observateur d'état mis en oeuvre à l'étape (c) est l'observateur d'état utilisé à l'étape (b). 20 12. Equipement (2, 3, 4) d'estimation du mouvement d'un objet (1) évoluant dans un champ magnétique ambiant, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de traitement de données (21, 31, 41) configurés pour mettre en oeuvre : Un module de réception : 25 o d'au moins une composante du champ magnétique et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique, acquise par des moyens de mesure magnétique (20) solidaires dudit objet (1), o d'au moins une composante information représentative du mouvement de l'objet (1), acquise par des moyens de mesure autre 30 que magnétique (24) solidaires dudit objet (1), un module d'évaluation du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique (20) ; 24 un module d'estimation d'au moins une composante du mouvement dudit objet (1) en utilisant, o au moins une équation autre que magnétique liant ladite composante du mouvement dudit objet (1) et l'au moins une information acquise 5 représentative du mouvement de l'objet (1) ; o selon le résultat de ladite évaluation du caractère stationnaire ou non du champ magnétique au niveau des moyens de mesure magnétique (20), au moins une équation magnétique liant ladite composante du mouvement dudit objet (1) et l'au moins une composante acquise du 10 champ magnétique et/ou d'une dérivée i-ième du champ magnétique. 13. Equipement selon la revendication 12, étant un boitier (2) comprenant les moyens de mesure magnétique (20) et les moyens de mesure autre que magnétique (24). 14. Equipement selon la revendication 13, étant un terminal mobile (3) ou un serveur (4), adapté pour communiquer avec un boitier (2) comprenant les moyens de mesure magnétique (20) et les moyens de mesure autre que magnétique (24). 15. Système comprenant l'équipement (3, 4) selon la revendication 14 et au moins un boitier (2) en connexion. 16. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions 25 de code pour l'exécution d'un procédé d'estimation du mouvement d'un objet (1) évoluant dans un champ magnétique ambiant selon l'une des revendications 1 à 11, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. 17. Moyen de stockage lisible par un équipement informatique sur 30 lequel un produit programme d'ordinateur comprend des instructions de code pour l'exécution d'un procédé d'estimation du mouvement d'un objet (1) évoluant dans un champ magnétique ambiant selon l'une des revendications 1 à 11. 15 20