Brevet FR3096128A1 — publié le 20201120

Description Titre de l'invention : Inclinomètre absolu 720° pouvant fonctionner en milli-gravité [0001] La présente invention s'inscrit dans le domaine de l'exploration spatiale, et concerne un capteur opta-mécanique apte à être utilisé dans un environnement spatial à faible gravité, tel que celui à la surface d'un astéroïde ou d'une petite lune. [0002] Plus précisément, la présente invention a trait à un dispositif de reconnaissance d'attitude d'un objet, à un objet comportant un tel dispositif, à une sonde spatiale comportant un tel dispositif, à un atterrisseur comportant un tel dispositif et à un procédé de reconnaissance d'attitude d'un objet, mis en oeuvre par un tel dispositif [0003] Dans le domaine de l'exploration spatiale, l'utilisation de sondes d'exploration auto- matiques permet de réaliser des missions qui ne sont à ce jour pas envisageables pour des missions habitées. [0004] Ces missions d'exploration automatiques sont menées par des sondes spatiales équipées d'instruments scientifiques qui sont lancées depuis la Terre à l'aide de fusées et envoyées vers les corps célestes à explorer pour les étudier de plus près. [0005] Les sondes spatiales d'exploration tendent de plus en plus souvent à embarquer une ou plusieurs petites sondes filles larguées par une sonde mère vers la surface de l'objet céleste à explorer, lorsqu'elle arrive à proximité de cc dernier. [0006] Dans ce contexte, les sondes filles sont des véhicules spatiaux automatiques, équipés eux aussi d'instruments scientifiques, qui vont donc se poser à la surface des corps célestes à explorer, contrairement aux sondes mères qui, elles, vont explorer à distance la plus grande surface possible du corps céleste. Cette approche permet de compléter les données scientifiques globales mesurées à distance par la sonde mère par des données scientifiques locales, mesurées in situ à la surface par la sonde fille. [0007] On qualifie les sondes filles destinées à atterrir à la surface des corps célestes par le terme générique d'« atterrisscurs » ou bien par les termes anglais plus spécifiques « lander », « hopper » ou « rover » en fonction des capacités de mobilité de celles-ci. [0008] Ainsi, les sondes désignées par le terme anglais « landers » ne sont pas pourvues de capacités de déplacement. Elles effectuent les mesures scientifiques à l'endroit de leur atterrissage. [0009] Les sondes désignées par le terme anglais « hoppers » sont équipées d'un dispositif leur permettant d'effectuer des sauts afin de pouvoir visiter d'autres sites que le site d'atterrissage initial. [0010] Les sondes désignées par le terme anglais « rovers » sont généralement équipées de roues afin de pouvoir rouler à la surface de l'objet à explorer en vue d'atteindre des 2 sites cibles définis par les équipes au sol en fonction de leur intérêt scientifique potentiel et des risques encourus pour les atteindre. [0011] En fonction du profil de la mission, l'atterrisscur est largué à une altitude variant entre plusieurs dizaines de mètres et plusieurs kilomètres au-dessus de la surface du corps céleste à explorer. L'atterrisseur tombe vers la surface du corps à explorer, par gravité. En fonction de l'altitude de largage, de la vitesse initiale et de l'intensité de la gravité, la durée du trajet vers la surface est comprise entre quelques secondes et plusieurs heures. [0012] Du fait de sa vitesse d'impact et de la faible gravité à la surface des petits corps du système solaire, après être entré en contact avec le corps, l'atterrisscur rebondit généralement plusieurs fois à la surface, avant de se stabiliser à un endroit inconnu avec une attitude inconnue. La distance parcourue pendant les rebonds peut être importante. [0013] Pour les attcrrisseurs ayant des capacités de mobilité (sondes désignées en anglais par « hoppers » et « revers »), il convient de déterminer de façon précise l'attitude d'immobilisation à la surface du corps afin de prendre les bonnes décisions leur permettant de se redresser et de déployer des générateurs solaires le cas échéant. Cette étape de détermination de l'orientation de l'atterrisseur en contact avec le sol du corps à explorer est critique, car une information erronée sur l'attitude de l'atterrisseur peut avoir pour conséquences sa détérioration voire la perte de la mission (par exemple tentative de déploiement des générateurs solaires alors que l'atterrisseur est orienté « la tête en bas » et donc que les générateurs solaires se trouvent sous l'atterrisseur, en contact avec la surface du corps céleste). La détermination de l'attitude doit pouvoir se faire de manière autonome car la communication avec la Terre n'est pas possible si par exemple l'attitude de l'atterrisseur oriente son ou ses antenne(s) de manière défavorable pour assurer une communication. [0014] On connaît de l'art antérieur plusieurs dispositifs permettant d'identifier l'orientation d'un objet, comme les accéléromètres, les gyroscopes ou encore un ensemble de photodiodes. [0015] La plupart des accéléromètres « sur étagère » sont conçus pour être utilisés en gravité terrestre (par exemple les accéléromètres intégrés dans les terminaux mobiles de communication désignés par le terme anglais « smartphone »). Leur utilisation à la surface de petits corps du système solaire où la gravité peut être des milliers de fois plus faible que sur Terre est problématique car le signal de sortie serait noyé dans le bruit de mesure. [0016] L'utilisation de gyroscopes présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, le coût d'un gyroscope spatialisé, c'est-à-dire qui peut être utilisé en environnement spatial (conditions de vide, cyclages thermiques, radiations...) est particulièrement élevé. Ensuite, le gyroscope utilise les conditions initiales de la sonde (attitude de la sonde 3 par rapport au site d'atterrissage) pour en déduire une orientation angulaire de ratterrisscur. La déduction de l'orientation angulaire de la sonde par rapport au sol sc fait en intégrant dans le temps les valeurs d'angles mesurés entre la première attitude, juste avant le largage par la sonde mère, et l'attitude finale lorsque l'atterrisseur se trouve sur le sol, c'est-à-dire après avoir rebondi plusieurs fois avant sa stabilisation. Or un redémarrage du calculateur bord suite à un changement d'état inopiné dans l'électronique dû à un événement ionisant (« SEU » pour « Single Event Upsct » en anglais) ou un plantage de l'électronique du gyroscope suite à un évènement « SEU » pendant la phase de descente ou pendant les rebonds de l'atterrisseur pourrait entraîner une perte d'informations. De même, les chocs et les collisions de l'atterrisseur avec les éléments géologiques pouvant être présents à la surface lors des rebonds constituent des non-linéarités qui sont susceptibles de venir fausser les mesures. Finalement, la consommation électrique relativement importante des gyroscopes peut être très pénalisante pour des missions qui sont souvent très contraintes d'un point de vue énergétique. [0017] Enfin, la solution utilisant des photodiodes consiste à analyser le signal en sortie de photodiodes placées à plusieurs endroits de ratterrisscur pour en déduire l'attitude de celui-ci. Cependant, en fonction du relief du site où s'est immobilisé r atterrisscur, des ombrages ou la proximité de structures géologiques sont susceptibles de venir induire en erreur l'algorithme de décision. Par ailleurs, le régolithe qui compose généralement la surface du corps à explorer peut recouvrir les diodes lors des rebonds, pouvant également fausser les mesures. [0018] La présente invention vise à s'affranchir des inconvénients ci-dessus, et propose pour ce faire un dispositif de reconnaissance d'attitude d'un objet, remarquable en ce qu'il comporte : [0019] une sphère comportant une paroi apte à laisser passer au moins partiellement un flux lumineux une bille, montée mobile à l'intérieur de ladite sphère ; un dispositif d'acquisition d'images, agencé dans ledit dispositif de reconnaissance d'attitude pour acquérir une image bidimensionnelle de la bille et de la sphère ; un dispositif d'émission d'un flux lumineux, agencé dans ledit dispositif de reconnaissance d'attitude pour émettre un flux lumineux en direction de ladite sphère ; un dispositif de traitement d'images, connecté au dispositif d'acquisition d'images, piloté par un algorithme de traitement d'images et conçu pour piloter le dispositif d'émission d'un flux lumineux, pour récupérer ladite image acquise par ledit dispositif d'acquisition d'images et pour déterminer à partir de ladite image un vecteur gravité ayant pour origine le centre de la sphère et pour extrémité le centre de la bille. [0020] Ainsi, en prévoyant d'identifier la direction et le sens du vecteur gravité au point de chute de l'atterrisseur, on permet au logiciel de celui-ci d'en déduire l'attitude du dispositif de reconnaissance d'attitude et donc l'attitude de l'attcrrisseur et d'agir en conséquence. [0021] La présente invention permet de constituer une solution précise et robuste par rapport aux solutions de l'art antérieur et plus économique qu'une solution issue de l'art antérieur offrant des performances similaires. [0022] Aussi, en prévoyant de positionner la bille à l'intérieur d'une sphère, la mesure du vecteur gravité est obtenue sur 4 Pi stéradians, soit sur 720', ce qui permet au dispositif de reconnaissance d'attitude selon l'invention d'être pleinement opérationnel quelle que soit l'attitude de l'atterrisseur à l'intérieur duquel est destiné à être monté le dispositif de reconnaissance d'attitude de l'invention. [0023] Le dispositif effectue donc une mesure absolue, indépendante de tout état initial, robuste à toute défaillance transitoire duc aux radiations pendant la phase de descente de ratterrisscur vers la surface et indépendante de tout stress apporté par les chocs plus ou moins violents lors des rebonds et pouvant fonctionner même en très faible gravité si on laisse le temps à la bille de se stabiliser dans la sphère. [0024] Cette mesure peut, par ailleurs, être renouvelée à tout moment de la mission à la surface lorsque l'atterrisseur est immobile et que le besoin de connaître l'attitude de l'atten-isseur se présente. Cette mesure à tout moment peut donc se faire sans avoir à intégrer les mouvements de l'atten-isseur lors de ses déplacements (cas « hopper » et rover ») et donc sans consommer de l'énergie électrique pendant lesdits déplacements, le dispositif pouvant être maintenu hors tension en dehors des phases de mesure. [0025] Selon des caractéristiques optionnelles du dispositif de reconnaissance d'attitude selon l'invention : [0026] le dispositif de reconnaissance d'attitude d'un objet comporte un boîtier à l'intérieur duquel sont montés : - le dispositif d'acquisition d'images, - la sphère, à l'intérieur de laquelle est montée la bille, en aval par rapport audit dispositif d'acquisition d'images, - le dispositif d'émission d'un flux lumineux, en amont par rapport à ladite sphère ; selon une réalisation, le dispositif de traitement d'images est monté à l'intérieur du boîtier ou est directement intégré au dispositif d'acquisition d'images ; le dispositif d'émission d'un flux lumineux comporte un ensemble de diodes électroluminescentes amont ; l'ensemble de diodes électroluminescentes amont est monté en aval par rapport au dispositif d'acquisition d'images ; selon une réalisation, le dispositif de reconnaissance d'attitude comporte un diaphragme, qui s'étend radialement depuis une face extérieure de la paroi de la sphère, ledit diaphragme contenant un plan de la sphère sensiblement orthogonal à un axe longitudinal du boîtier, ledit diaphragme définissant, d'une part, un compartiment amont du boîtier, à l'intérieur duquel sont montés le dispositif d'acquisition d'images et l'ensemble de diodes électroluminescentes amont et, d'autre part, un compartiment aval, le dispositif d'émission d'un flux lumineux comportant en outre un ensemble de diodes électroluminescentes aval, monté dans le compartiment aval dudit boîtier ; l'ensemble de diodes électroluminescentes aval est monté en aval du diaphragme, sur le diaphragme ou à proximité du diaphragme ; la bille aune couleur différente de celle des parois internes du boîtier ; dans une réalisation, la bille est de couleur blanche et les parois internes du boîtier sont de couleur noire ; selon une disposition, le dispositif d'acquisition d'images, le dispositif d'émission d'un flux lumineux et le dispositif de traitement d'images sont spatialisés. [0027] L'invention concerne également un objet comportant un dispositif de reconnaissance d'attitude selon l'invention. [0028] L'invention concerne aussi une sonde spatiale comportant un dispositif de recon- naissance d'attitude selon l'invention. [0029] L'invention a également trait à un atterrisseur, consistant en un véhicule spatial conçu pour se poser et/ou pour se poser et se déplacer à la surface d'un corps céleste à explorer, remarquable en ce qu'il comporte un dispositif de reconnaissance d'attitude selon l'invention. [0030] L'invention concerne en outre un procédé de reconnaissance d'attitude d'un objet mis en oeuvre par un dispositif de reconnaissance d'attitude selon l'invention, remarquable en ce qu'il comporte les étapes suivantes visant à : [0031] définir un repère orthonormé direct tridimensionnel (O, X, Y, Z) ayant pour origine le centre de la sphère ; acquérir une image sur laquelle la sphère et la bille sont visibles ; rectifier ladite image acquise de façon à colliger les distorsions géométriques ; identifier la bille dans ladite image acquise et rectifiée ; définir dans le plan image à partir du repère orthonormé direct tridi- 6 mensionnel (O, X, Y, Z) un repère orthonormé direct bidimensionnel (Or, X, Y) ayant pour origine l'image du centre de la sphère ; identifier dans ladite image acquise et rectifiée les coordonnées (X5, Y5) du centre de la bille dans ledit repère orthonormé direct bidimensionnel (Or, X, Y) ; calculer, à partir des coordonnées bidimensionnelles (X5, Y5) et en fonction de paramètres du dispositif de reconnaissance d'attitude, les deux jeux de coordonnées tridimensionnelles (X .--B1, Y1B1, 4) et (X132, YB,' 42) de la bille dans le repère orthonormé direct (O, X, Y, Z), correspondant aux deux positions physiques de la bille dans la sphère possibles pour la position (X5, Y5) du centre de la bille dans l'image ; calculer la valeur de la surface apparente de la bille dans l'image acquise ; comparer ladite valeur de la surface apparente de la bille à une valeur ou à un ensemble de valeurs de calibration préalablement obtenus lors d'une phase de calibration du dispositif de reconnaissance d'attitude ; déduire lequel des deux jeux de coordonnées (XRI, YB I i) ou (X132, YB', 42) est celui qui correspond à la position de la bille dans la sphère ; déduire le vecteur gravité, dont son origine est le centre de la sphère et son extrémité est donnée par les coordonnées (XE, YB, 4) du centre (OR) de la bille dans le repère orthonormé direct (O, X, Y, Z). [0032] Selon une caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, l'étape visant à déduire lequel des deux jeux de coordonnées (XEI, YB' , ZR') ou (XB2, YR,, lu) est celui qui correspond à la position de la bille dans la sphère comporte une étape d'acquisition d'image de la sphère et de la bille par le dispositif d'acquisition d'images, ladite étape d'acquisition d'image de la bille et de la sphère comportant une phase d'allumage de l'ensemble des diodes électroluminescentes aval. [0033] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : [0034] [fig.1] illustre l'attenisseur selon l'invention. [0035] [fig.2] illustre un premier mode de réalisation du dispositif de reconnaissance d'attitude de l'invention. [0036] [fig.3] représente l'atterrisseur selon une première attitude. [0037] [fig.4] montre le dispositif de reconnaissance d'attitude de l'atterrisseur selon l'attitude donnée à la figure 3. [0038] [fig.5] représente l'image acquise lorsque l'atterrisseur se trouve dans l'attitude de la figure 3. [0039] [fig.6] représente l'atterrisseur selon une deuxième attitude. 7 [0040] [fig.7] montre le dispositif de reconnaissance d'attitude de l'attcrrisseur selon l'attitude donnée à la figure 6. [0041] [fig.8] représente l'image acquise lorsque l'atterrisseur se trouve dans l'attitude de la figure 6. [0042] [fig.9] représente l'atterrisseur selon une troisième attitude. [0043] [fig.10] montre le dispositif de reconnaissance d'attitude de l'attcrrisseur selon l'attitude donnée à la figure 9. [0044] [figil] représente l'image acquise lorsque l'atterrisseur se trouve dans l'attitude de la figure 9. [0045] [fig.12] représente une modélisation du dispositif de reconnaissance d'attitude. [0046] [fig.13] représente en vue transversale le modèle de la figure 12 avec deux positions possibles de la bille pour une position donnée dans l'image. [0047] [fig.14] est une vue similaire à celle de la figure 13, la bille étant positionnée dans la sphère à un emplacement distinct de celui de la figure 12. [0048] [fig.15] illustre un deuxième mode de réalisation du dispositif de reconnaissance d'attitude de [0049] [fig.16] donne un exemple d'utilisation du dispositif de reconnaissance d'attitude selon le deuxième mode de réalisation. [0050] [fig.17] donne un autre exemple d'utilisation du dispositif de reconnaissance d'attitude selon le deuxième mode de réalisation. [0051] Sur l'ensemble des figures, des références identiques ou analogues représentent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. [0052] Dans la description et dans les revendications, les termes « amont » et « aval » doivent s'entendre par rapport au dispositif de reconnaissance d'attitude, l'amont étant situé à gauche en référence à la figure 2 et l'aval étant situé à droite en référence à la figure 2. [0053] L'atterrisseur (« lander » ou « rover » ou « hopper » en anglais), est une sonde fille d'exploration spatiale larguée depuis une sonde mère d'exploration spatiale (non représentée) en vue de se poser sur un corps céleste à explorer. La sonde mère se place le plus souvent en orbite autour du corps céleste à explorer et sert notamment de relais de communication entre l'atterrisseur et la Terre. [0054] On se réfère à la figure 1 illustrant un atterrisseur 1 selon l'invention au contact d'un sol 3 d'un corps céleste à explorer. [0055] Dans l'ensemble des figures, l'atterrisseur 1 est une sonde fille, par exemple un véhicule spatial conçu pour se déplacer sur le sol 3 du corps céleste à explorer. Un tel atterrisseur est désigné par le terme anglais « rover ». [0056] L'attenisseur 1 désigne par ailleurs les sondes désignées par le terme anglais « landers », qui ne sont pas pourvues de capacités de déplacement, ainsi que les sondes 8 désignées par le terme anglais « hoppers », qui sont équipées d'un dispositif leur permettant d'effectuer des sauts afin de pouvoir visiter d'autres sites que le site d'atterrissage initial. [0057] Compte tenu de la distance élevée entre la Terre et les corps célestes susceptibles d'être explorés, la durée d'aller-retour des transmission radio rend peu pratique le pilotage direct en mode télécommandé des opérations de ratterrisscur depuis la Terre. Par conséquent, ratterrisscur est souvent conçu pour avoir un certain degré d'autonomie dans l'exécution de ses activités et dans la prise de décisions. Dans le cas « rover », le déplacement de l'atterrisseur 1 sur le sol 3 est assuré grâce à un ensemble de roues 5 et un algorithme de navigation embarqué à bord lui permet de se déplacer de manière autonome et ce en toute sécurité vers la cible désignée par les équipes sur Terre. [0058] Selon l'invention, l'atterrisseur 1 comporte un dispositif de reconnaissance d'attitude 7 de ratterrisscur 1 qui a pour but de permettre au système de pilotage de r attcrrisscur 1 de déterminer par lui-même son attitude relativement au sol 3 après qu'il se soit stabilisé à la surface du corps céleste à explorer ou à tout moment de la mission lorsque le système de pilotage veut connaître l'attitude de l'atterrisscur, par exemple pour quantifier la raideur d'une pente et donc sa franchissahilité (cas « rover »). [0059] Pour des raisons de protection mécanique et de contrôle thermique, le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 est de manière préférée monté à l'intérieur d'un carter 9 de l'atten-isseur 1. [0060] On se réfère à la figure 2 illustrant le dispositif de reconnaissance d'attitude 7. [0061] Le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 comporte une sphère 11, creuse. La sphère 11 comporte une paroi 13 apte à laisser passer au moins partiellement un flux lumineux à l'intérieur de son volume interne 15. A cet effet, la paroi 13 n'est donc pas opaque et est de préférence transparente. La paroi 13 de la sphère a préférentiellement reçu un traitement anti-reflets. A titre d'exemple, la sphère présente un rayon compris entre 2 et 6 cm, préférentiellement environ 4 cm. La sphère est fixe relativement au dispositif de reconnaissance d'attitude 7. [0062] La sphère 11 comporte dans son volume interne une bille 17, mobile à l'intérieur de la sphère. Le mouvement de la bille dans la sphère résulte de l'accélération subie par le dispositif de reconnaissance 7 lorsque l'atterrisseur 1 est soumis à une force, notamment son poids sous l'effet de la pesanteur. Afin d'éviter qu'elle endommage la sphère à cause des vibrations et des chocs auxquels l'atterrisseur est soumis lors des phases de lancement, de croisière et d'atten-issage, la bille 17 est relativement légère, par exemple 10 grammes. La bille 17 est préférentiellement réalisée dans un matériau non-électrostatique afin que les forces électrostatiques n'entravent pas ses mouvements à l'intérieur de la sphère 11. 9 [0063] Le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 comporte par ailleurs un dispositif d'acquisition d'images 19, fixe par rapport au dispositif de reconnaissance d'attitude 7. [0064] Dans le cadre de l'utilisation du dispositif de reconnaissance d'attitude 7 pour une mission spatiale, le dispositif d'acquisitions d'images 19 est spatialisé. On entend par « spatialisé » la caractéristique selon laquelle le dispositif est conçu pour être utilisé en environnement spatial. A cet effet, lorsqu'il est spatialisé, le dispositif d'acquisition d'images 19 est préférentiellement spécifiquement conçu pour une utilisation en milieu spatial et subit des tests de qualification permettant de valider sa tenue à l'environnement spatial. Le dispositif d'acquisition d'images 19 est ainsi qualifié de « spatialisé » lorsqu'il a été démontré qu'il est compatible notamment d'une utilisation en milieu présentant de forts niveaux de radiations, une très faible pression (vide spatial), des variations thermiques nombreuses et importantes (par exemple entre -50° et +70°C), des vibrations mécaniques et des chocs importants. [0065] Lorsqu'il est spatialisé, le dispositif d'acquisition d'images 19 peut être obtenu par une caméra spatialisée numérique, ou par une caméra spatialisée analogique associée à un digitaliseur d'images (« framc grabbcr » en anglais) également spatialisé. La caméra est associée à un objectif (optique) spatialisé dont les caractéristiques (focale, ouverture, tirage optique...) sont adaptées au besoin d'acquisition d'images nettes de l'intégralité de la sphère et de la bille. [0066] Le dispositif d'acquisition d'images 19 est agencé dans le dispositif de recon- naissance d'attitude 7 pour acquérir une image bidimensionnelle de la bille 17 et de la sphère 11, comme on va le voir dans la suite de la description illustrant l'atterrisseur 1 sur le sol 3 du corps à explorer dans différentes attitudes. A cet effet, la distance entre le dispositif d'acquisition d'images 19 et la sphère 11 est préférentiellement de l'ordre de quelques centimètres, de façon à obtenir une image nette de la bille, tout en optimisant la compacité du dispositif de reconnaissance d'attitude. A titre indicatif, le dispositif d'acquisition d'images 19 peut se présenter sous la forme d'un parallélépipède de 2 cm x 2 cm x 4 cm. [0067] Afin d'améliorer la précision des mesures, une phase de calibration du dispositif d'acquisition d'images 19 suivant l'état de l'art est effectuée au préalable de son utilisation opérationnelle. La calibration permet de définir les paramètres intrinsèques et extrinsèques du dispositif d'acquisition d'images 19 en vue de rectifier les distorsions géométriques et d'alignement des images produites. Cette phase peut éventuellement être omise si la qualité du design et la réalisation du dispositif d'acquisition d'images le permet (très faible distorsion géométrique, excellents tolérancements et alignements opto-mécaniques...). [0068] Afin de pouvoir faire des acquisitions d'images dans des conditions d'éclairage constantes et maîtrisées, le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 comporte en outre un dispositif d'émission d'un flux lumineux 21. [0069] Le dispositif d'émission d'un flux lumineux 21 est agencé dans le dispositif de re- connaissance d'attitude 7 de façon à émettre un flux lumineux en direction de la sphère 11. La puissance lumineuse du dispositif d'émission d'un flux lumineux 21 est calculée et choisie de sorte qu'elle permette au dispositif d'acquisition d'images 19 d'acquérir des images de la sphère 11 et de la bille 17 qui soient exploitables par un dispositif de traitement d'images décrit dans la suite de la description. Une image est dite « exploitable » lorsque la luminosité de l'image de la sphère 11 et de la bille 17 est telle que la sphère 11 et la bille 17 sont visibles dans l'image que le dispositif d'acquisition d'images 19 acquiert et que l'image n'est ni sous-exposée ni surexposée. Dans la suite de la description, on donne à titre non limitatif des exemples de réalisation du dispositif d'émission d'un flux lumineux 21 ainsi que des exemples de l'agencement du dispositif d'émission d'un flux lumineux 21 dans le dispositif de reconnaissance d'attitude 7. [0070] Selon l'invention, le dispositif d'acquisition d' images 19 est relié à un dispositif de traitement d'images 23. [0071] Le dispositif de traitement d'images 23 est piloté par un algorithme de traitement d'images et est conçu pour piloter le dispositif d'émission d'un flux lumineux 21, pour piloter le dispositif d'acquisition d'images 19, pour récupérer une image acquise par le dispositif d'acquisition d'images 19, pour rectifier ladite image et pour déterminer à partir de l'image rectifiée le vecteur gravité G ayant pour origine le centre Os de la sphère 11 et pour extrémité le centre OB de la bille 17. [0072] L'ensemble formé par le dispositif d'acquisition d'images 19, la sphère 11, à l'intérieur de laquelle est montée la bille 17, le dispositif d'émission d'un flux lumineux 21 peut être monté à l'intérieur d'un boîtier 25 du dispositif de reconnaissance d'attitude 7. [0073] Dans ce cas, la sphère 11 est montée dans le boîtier 25 en aval par rapport au dispositif d'acquisition d'images 19, et le dispositif d'émission d'un flux lumineux 21 est monté en amont par rapport à la sphère 11. [0074] Le dispositif d'émission d'un flux lumineux 21 comporte préférentiellement un ensemble de diodes électroluminescentes 27, dites « amont », en raison de leurs localisations dans le boîtier 25. L'ensemble de diodes électroluminescentes amont 27 est toutefois de préférence monté en aval par rapport au dispositif d'acquisition d'images 19. Les diodes électroluminescentes amont 27 peuvent par exemple être réparties dans le boîtier de façon à former un cercle contenu dans un plan (XY) en référence au trièdre direct (X, Y, Z) représenté à la figure 2. D'autres sources lumineuses peuvent également être envisagées à la place des diodes électroluminescentes (par exemple ampoules à incandescence, sources fluorescentes...) mais leurs robustesse, masse et 11 rendement énergétique sont généralement moins bien adaptées à une mission spatiale. [0075] Le boîtier 25 adopte par exemple une forme parallélépipédique. La bille 17 a de préférence une couleur différente de celle des parois internes du boîtier 25. De manière préférée, la bille 17 a une couleur relativement claire, telle que du blanc, de préférence mat. Les parois internes du boîtier 25 ont de préférence une couleur sombre telle que le noir, de préférence mat, ceci afin de rendre davantage exploitables les images acquises de la sphère 11 et de la bille 17. La bille et les parois peuvent si nécessaire être peintes pour obtenir les couleurs requises. [0076] Le dispositif de traitement d'images 23 est préférentiellement monté à l'intérieur du boîtier 25 ce qui permet de rendre le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 autonome. En variante, le dispositif de traitement d'images 23 peut être intégré au dispositif d'acquisition d'images 19. En variante, le dispositif de traitement d'images 23 peut être physiquement déporté du dispositif de reconnaissance d'attitude 7 auquel cas, il est par exemple intégré dans le calculateur bord de l'atterrisseur 1. [0077] Le dispositif de traitement d'images 23 est constitué au choix d'un microcontrôleur, d'un microprocesseur, d'un réseau de portes programmables in situ désigné par l'acronyme anglais « FPGA » pour « Field-Programmable Gate Array » ou d'un circuit intégré propre à une application désigné par l'acronyme anglais « ASIC » pour « Application-Specific Integrated Circuit » ainsi que des composants électroniques associés et, le cas échéant, du logiciel nécessaires à son bon fonctionnement, au pilotage du dispositif d'émission d'un flux lumineux 21, au pilotage du dispositif d'acquisition d'images 19 et aux communications avec le calculateur bord de l'atten-isseur 1. [0078] Dans le cadre de l'utilisation du dispositif de reconnaissance d'attitude 7 pour une mission spatiale, le dispositif de traitement d'images 23 est spatialisé, au même titre que le dispositif d'acquisition d'images 19 et le dispositif d'émission d'un flux lumineux 21. [0079] Dans l'exemple donné aux figures 3 à 5, atterrisseur 1 (dans sa version « rover ») s'est stabilisé sur le sol 3 à l'endroit, c'est-à-dire que les roues 5 de l'atterrisseur 1 reposent sur le sol 3 qui, lui, est plat (le vecteur gravité est perpendiculaire au sol et dirigé vers le sol). [0080] Lorsque l'atterrisseur- 1 s'est stabilisé sur le corps à explorer, la bille 17 finit par se stabiliser au contact de la face interne de la paroi 13 de la sphère 11, sous l'effet de la gravité, comme visible à la figure 4 qui représente le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 de manière simplifiée, le dispositif d'émission d'un flux lumineux 21 et le dispositif de traitement d'images 23 n'étant pas représentés. [0081] La figure 5 illustre l'image 29 acquise par le dispositif d'acquisition d'images 19 lorsque l'atterrisseur 1 se trouve selon l'attitude représentée à la figure 3. On note que 12 la bille 17 se trouve en bas de l'image 29, ce qui traduit le fait que r atterrisscur 1 a son dos orienté vers le haut, que la bille se trouve sur l'axe Y, ce qui traduit le fait que r atterrisscur n'est pas incliné vers sa droite ou sa gauche et enfin que la bille est en contact avec le cercle représentant l'image de la sphère 11, ce qui traduit le fait que r atterrisscur 1 n'est pas non plus incliné vers l'avant ou l'arrière. De l'image on peut déduire que l'atterrisseur 1 est donc correctement posé sur ses roues et qu'il est bien à plat. [0082] On se réfère aux figures 6 à 8 qui donnent un autre exemple d'attitude de r atterrisscur 1, toujours dans sa version « rover ». L'attitude de l'atterrisseur 1 par rapport au sol est telle que l'atterrisseur 1 a atterri sur le dos, c'est-à-dire qu'il repose sur sa face supérieure 30, les roues 5 n'étant pas au contact du sol. Par ailleurs la face supérieure 30 de l'atterrisseur 1 n'est pas perpendiculaire au vecteur gravité, soit parce que le sol est localement en pente soit parce que l'atterrisseur n'est pas posé à plat sur le sol par exemple à cause de la présence de cailloux. [0083] La figure 7 illustre (en vue simplifiée, seuls la sphère 11, la bille 17 et le dispositif d'acquisition d'images 19 étant représentés) le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 lorsque l'atterrisseur 1 se trouve selon l'attitude représentée à la figure 6. [0084] La figure 8 illustre l'image 29 acquise par le dispositif d'acquisition d'images 19 lorsque l'atterrisseur 1 se trouve selon l'attitude représentée à la figure 6. On note que la bille 17 se trouve en haut de l'image 29, ce qui traduit le fait que ratterrisscur 1 est posé sur son dos, que la bille se trouve sur l'axe Y, ce qui traduit le fait que l'atten-isseur n'est pas incliné vers sa droite ou sa gauche, et enfin que la bille n'est pas en contact avec le cercle représentant la sphère 11 ce qui traduit le fait que l'atten-isseur 1 est par ailleurs incliné vers l'avant ou l'arrière. [0085] On se réfère à présent aux figures 9 à 11 donnant un autre exemple d'attitude de l'atten-isseur 1, toujours dans sa version « rover ». [0086] L'attitude de l'atterrisseur 1 pat- rapport au sol est telle que l'atterrisseur 1 a atterri sur son flanc gauche, c'est-à-dire qu'il repose sur sa face latérale gauche. [0087] La figure 10 illustre (en vue simplifiée, seuls la sphère 11, la bille 17 et le dispositif d'acquisition d'images 19 étant représentés) le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 lorsque l'atterrisseur 1 se trouve selon l'attitude représentée à la figure 9. [0088] La figure 11 illustre l'image 29 acquise par le dispositif d'acquisition d'images 19 lorsque l'atterrisseur 1 se trouve selon l'attitude représentée à la figure 9. On note que la bille 17 se trouve à gauche de l'image 29, ce qui traduit le fait que l'atterrisseur 1 est incliné vers sa gauche, que la bille se trouve sur l'axe X, ce qui traduit le fait que 1' atten-isseur n'est pas également incliné vers l'avant ou l'arrière, et enfin que la bille est en contact avec le cercle représentant la sphère 11, ce qui traduit le fait que le flanc gauche de l'atterrisseur est perpendiculaire au vecteur gravité. 13 [0089] Comme on le comprend des figures 3 à 11, l'identification de la direction du vecteur gravité peut être obtenue sur 4 Pi stéradians, c'est-à-dire sur 720', ce qui permet donc au dispositif de reconnaissance d'attitude 7 de l'invention de déterminer la direction du vecteur gravité quelle que soit l'attitude de ratterrisscur 1 par rapport au sol 3. [0090] On se réfère aux figures 12 et 13 afin d'expliquer les étapes du procédé de recon- naissance d'attitude de l'atterrisseur 1 mis en oeuvre par le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 selon l'invention. [0091] La figure 12 illustre une modélisation du système de reconnaissance d'attitude 7. Après calibration du dispositif d'acquisition d'images 19, celui-ci peut être modélisé par un centre de projection 0, et un plan image 31 situé à la distance focale f en aval du centre de projection 0, et en amont de la sphère 11. [0092] Le rayon de lumière 33 reliant le centre de projection 0, au centre de la sphère Os est l'axe principal du système. Il traverse le plan image 31 au point principal O. [0093] Le rayon de lumière 35 reliant le centre de projection O. au centre Os de la bille 17 coupe le plan image 31 en un point P. Le point PH est donc le point de l'image correspondant au centre de la bille 17. [0094] On précise que le lieu géométrique décrit par l'ensemble des positions possibles du centre de la bille 17 lorsque celle-ci est en contact avec la sphère 11 est une sphère « virtuelle » 37 de centre Os identique à celui de la sphère 11 et de rayon R = (R, - RE), avec R. rayon de la sphère 11 et RF rayon de la bille 17. [0095] L'ensemble des étapes ci-après visent à déterminer la direction du vecteur gravité (ou accélération) à partir de l'image de la bille 17 acquise par le dispositif d'acquisition d'images 19. [0096] La première étape du procédé de reconnaissance d'attitude de l'atten-isseur 1 vise à définir un repère orthonormé direct tridimensionnel (0, X, Y, Z) ayant pour origine O le centre O. de la sphère 11 et ayant le vecteur directeur de l'axe Z qui pointe vers le centre de projection 01.. [0097] Dans ce repère (O, X, Y, Z) : les coordonnées (X,,, Y,,, Z,) du centre de projection 0, sont (0, 0, Z, ), Z, étant la distance entre 0,, le centre de projection, et Os, le centre de la sphère 11. Le plan image 31 est parallèle au plan (0, X, Y) et sa coordonnée Z est égale à (Z1,-f), f étant la distance focale du dispositif d'acquisition d'images 19. Les coordonnées du centre O. de la bille 17 sont (X,,, YR, ZE) et varient en fonction de la position de la bille dans la sphère. [0098] Selon une deuxième étape du procédé de l'invention, on acquiert, grâce au dispositif d'acquisition d'images 19, une image 29 (représentée aux figures 5, 8 et 11) sur laquelle la sphère 11 et la bille 17 sont visibles. Le dispositif d'acquisition d'images 19 communique ensuite au dispositif de traitement d'images 21 l'image bidimensionnelle acquise. 14 [0099] Selon une troisième étape du procédé de l'invention, le dispositif de traitement d'images 21 effectue la rectification de l'image acquise. Cette étape vise à utiliser les résultats de la calibration du dispositif d'acquisition d'images 19 pour corriger les distorsions géométriques de l'image. [0100] Selon une quatrième étape du procédé de l'invention, on identifie la bille 17 dans l'image 29 acquise et rectifiée. Pour ce faire, dans le cas où la bille 17 est de couleur blanche et les parois internes du boîtier 25 sont de couleur noire, l'algorithme de traitement d'images du dispositif de traitement d'images 23 peut avantageusement être conçu pour rechercher le groupe de pixels connexes le plus lumineux de l'image, correspondant à la bille 17. [0101] Selon une cinquième étape du procédé de l'invention, l'algorithme de traitement d'images du dispositif de traitement d'images 23 identifie les coordonnées images (ub, vb), en pixels et fractions de pixels, du centre de la bille. [0102] Pour ce faire, l'algorithme de traitement d'images du dispositif de traitement d'images 23 peut avantageusement être conçu pour calculer les coordonnées du barycentre des pixels identifiés comme appartenant à la bille 17 à la quatrième étape. [0103] Selon une sixième étape du procédé de l'invention, on associe à l'image 29 acquise un repère orthonormé direct bidimensionnel (0,, X, Y) à partir du repère orthonormé direct tridimensionnel (0, X, Y, Z). Le repère (0,, X, Y) est défini de façon à former un repère orthonormé direct vu par le dispositif d'acquisition d'images 19 dont le centre 0, du repère (0,, X, Y) correspond au centre O du repère (0, X, Y, Z), donc au centre 0, de la sphère 11. Les points 0,,, 0, et O sont donc tous les trois situés sur l'axe principal défini par le rayon de lumière 33. [0104] Selon une septième étape du procédé de l'invention, on identifie, dans l'image 29 acquise et rectifiée, les coordonnées (X,' Yb) du centre OF de la bille 17 dans le repère orthonormé direct bidimensionnel (0,, X, Y) à partir des coordonnées images (u,' vb), de la dimension physique des pixels de la caméra et des coordonnées images (u,' vn) du point 0,. [0105] On se réfère à la figure 13 qui illustre, sur une coupe longitudinale du modèle du dispositif de reconnaissance d'attitude 7, le fait que pour une position donnée de la bille 17 dans l'image 29, en général deux positions de la bille 17 dans la sphère 11 sont possibles. On note qu'il existe cependant un ensemble de positions de la bille 17 dans l'image 29 pour lesquelles seule une position de la bille 17 dans la sphère 11 est possible. [0106] Selon une huitième étape du procédé de l'invention, on calcule dans le repère tridi- mensionnel (0, X, Y, Z) les coordonnées (XBI, YBI. ZBI) et (XB2, YB2, ZB2) des deux positions possibles de la bille correspondant aux coordonnées (Xb, Yb) du centre OB de la bille 17 dans le repère orthonormé direct bidimensionnel (Of, X, Y). [0107] Le calcul des coordonnées (XBI, Y - BI, 4) est par exemple obtenu en appliquant les formules suivantes : [0108] [Math.1] [0109] [Math.2] [0110] [Math.3] + (fr' - [0111] Le calcul des coordonnées (X1,,, YE2, ZB2) est par exemple obtenu en appliquant les formules suivantes : [0112] [Math.4] 101131 IMath.51 [0114] [Math.6] [0115] f étant la focale du système d'acquisition d'images 19, [0116] Z, la distance entre Os le centre de la sphère 11 et le centre de projection OL du système d'acquisitions d'images 19 et [0117] R = (Rs - RB), différence entre le rayon de la sphère 11 et le rayon de la bille 17. [0118] Lc procédé de l'invention comporte une neuvième et une dixième étape selon lesquelles on détermine lequel des deux jeux de coordonnées tridimensionnelles (XBI, YB1, 4) et YB,,, 42) est celui qui correspond à la position réelle de la bille 17 dans la sphère 11. [0119] Pour ce faire, selon la neuvième étape du procédé de l'invention, l'algorithme de 16 traitement calcule la valeur de la surface apparente de la bille 17 dans l'image 29 acquise. Selon la dixième étape du procédé de l'invention, l'algorithme de traitement compare la valeur de la surface apparente de la bille 17 à une valeur ou un ensemble de valeurs de calibration préalablement obtenue(s) lors d'une phase d'étalonnage du dispositif de reconnaissance d'attitude 7. [0120] Les deux positions tridimensionnelles possibles de la bille 17 se trouvant sur le rayon de lumière 35 passant par le centre de projection 0, et le point PH, intersection entre le rayon de lumière 35 et le plan image 31, on obtient une position OH, pour laquelle la bille 17 est plus proche du centre de projection 0, et une position OB2 pour laquelle la bille 17 est plus éloignée de 0, . Du fait de la projection perspective, lorsque la bille 17 est plus rapprochée du centre de projection 0,, la surface apparente de la bille 17 dans l'image 29 est supérieure à la surface apparente de la bille 17 dans l'image 29 que l'on obtient lorsque la bille 17 est plus éloignée du centre de projection Q. [0121] Ainsi, l'étape selon laquelle on compare la valeur de la surface apparente de la bille 17 à une valeur ou à un ensemble de valeurs de calibration préalablement obtenue(s) lors de la phase de calibration du dispositif de reconnaissance d'attitude 7 permet de déterminer si la bille 17 est dans la position plus proche ou plus éloignée du centre de projection O. et ainsi de déterminer lequel des deux jeux de coordonnées tridimensionnelles calculés à la huitième étape est le bon (dixième étape du procédé selon l' invention). [0122] Dans le cas particulier mentionné précédemment où seule une position de la bille correspond aux coordonnées (X,' Yb) du centre OR de la bille 17 dans le repère orthonormé direct bidimensionnel (0,, X, Y), on a XH1 = XR,, YR, = YR2 et ZR, = .4,2 et les étapes 9 et 10 peuvent être omises [0123] Selon une onzième étape du procédé de l'invention, l'algorithme déduit le vecteur gravité G (ou accélération), dont son origine est donnée par le centre Os de la sphère 11 et son extrémité est donnée par les coordonnées (XE, YR, ZR) du centre OH de la bille 17 dans le repère orthonormé direct (O, X, Y, Z), déterminées à l'issue de la dixième étape du procédé ou à l'issue de la huitième étape du procédé dans le cas particulier où seule une position tridimensionnelle de la bille 17 dans la sphère 11 correspond à la position bidimensionnelle de la bille 17 dans l'image 29. [0124] On se réfère à présent à la figure 14 qui illustre le fait que pour certaines attitudes du dispositif de reconnaissance d'attitude 7 les deux positions de la bille 17 dans la sphère 11 correspondant à la position de la bille 17 dans l'image 29 peuvent être très proches les unes des autres, rendant ainsi potentiellement difficile le choix entre les deux jeux de coordonnées tridimensionnelles possibles par analyse de la surface apparente de la bille dans l'image. Pour la plupart des missions, on peut avantageusement traiter ce cas en calculant le barycentre des deux positions. Cependant, pour les missions pour 17 lesquelles on souhaite améliorer la précision des mesures lorsqu'une situation telle que celle illustrée dans la figure 14 se présente, le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 peut être obtenu selon un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 15 à laquelle on se réfère à présent, montrant le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 en coupe longitudinale. [0125] Dans ce deuxième mode réalisation, le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 comporte en outre un diaphragme 39, fixe par rapport au dispositif de reconnaissance d'attitude 7. [0126] Le diaphragme 39 s'étend radialement depuis une face extérieure de la paroi 13 de la sphère 11. Plus précisément, le diaphragme 39 contient un plan (XY) de la sphère 11, qui s'étend de façon sensiblement orthogonale à un axe longitudinal 41 du boîtier, de sorte que le diaphragme 39 définit un compartiment amont 43 du boîtier et un compartiment aval 45 du boîtier 25. [0127] Le diaphragme est monté préférentiellement à une distance Zr, du centre Os de la sphère telle que : [0128] [Math.7] [0129] Z,, étant la distance entre Os, le centre de la sphère 11, et le centre de projection du dispositif d'acquisitions d'images 19 et [0130] R = (Rs - R.,), différence entre le rayon de la sphère 11 et le rayon de la bille 17. [0131] A l'intérieur du compartiment amont 43 du boîtier 25 sont montés le dispositif d'acquisition d'images 19 et l'ensemble de diodes électroluminescentes amont 27 du dispositif d'émission d'un flux lumineux 21. [0132] Selon cc deuxième mode de réalisation, le dispositif d'émission d'un flux lumineux 21 comporte un deuxième ensemble de diodes électroluminescentes, dites diodes électroluminescentes aval 47, montées dans le compartiment aval 45 du boîtier 25. L'ensemble de diodes électroluminescentes aval 47 est monté proche du diaphragme 39 ou sur le diaphragme 39. [0133] Comme pour l'ensemble de diodes électroluminescentes amont 27, l'ensemble de diodes électroluminescentes aval 47 est agencé dans le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 pour émettre un flux lumineux en direction de la sphère 11. [0134] Afin de déterminer lequel des deux jeux de coordonnées tridimensionnelles (XBI, YBI lm) ou (XB,, YB2, Ir) est celui qui correspond à la position réelle de la bille 17 dans la sphère 11, le procédé mis en oeuvre par le dispositif de reconnaissance d'attitude 7 obtenu selon le deuxième mode de réalisation de l'invention prévoit une étape supplé- 18 mentairc comportant l'extinction de l'ensemble des diodes électroluminescentes amont 27 et l'allumage de l'ensemble de diodes électroluminescentes aval 47, montées dans le compartiment aval du boîtier 25, puis une étape d'acquisition d'image de la sphère 11 et de la bille 17, l'éclairage étant cette fois-ci assuré uniquement par les diodes électroluminescentes aval 47. [0135] Ainsi, comme représenté à la figure 16, lorsque la bille 17 est en amont du diaphragme 39, la bille apparaîtra éclairée par l'avant dans l'image acquise en éclairage amont et éclairée par l'arrière dans l'image acquise en éclairage aval. [0136] De la même manière, comme représenté à la figure 17, lorsque la bille 17 est en aval du diaphragme 39, la bille semblera éclairée par l'avant dans l'image acquise en éclairage amont et également éclairée par l'avant dans l'image acquise en éclairage aval. [0137] Par conséquent, selon l'apparence de la bille dans l'image en fonction dc l'éclairage par l'amont ou par l'aval, le procédé selon l'invention détermine si la bille 17 se situe en amont ou en aval du diaphragme 39 et en déduit lequel est le bon jeu de coordonnées tridimensionnelles de la bille 17 dans le repère orthonormé direct (O, X, Y, Z). [0138] Lorsque les coordonnées de la bille 17 sont déterminées, le procédé dc l'invention déduit le vecteur gravité, dont son origine est le centre Os de la sphère 11 et son extrémité est donnée par les coordonnées (XB, YE, ZR) du centre de la bille dans le repère orthonormé direct (O, X, Y, Z). [0139] L'allumage des ensembles de diodes électroluminescentes amont et aval au bon moment et l'enchaînement des étapes est piloté par l'algorithme de traitement d'images. [0140] Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas aux seules formes de réa- lisation de ce dispositif de reconnaissance d'attitude, de cet objet comportant le dispositif de reconnaissance d'attitude de l'invention, de cet atterrisseur et de ce procédé de reconnaissance d'attitude, décrites ci-dessus uniquement à titre d'exemples illustratifs, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes faisant intervenir les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. [0141] Ainsi, la présente invention peut être utilisée à bord de tout véhicule spatial ayant besoin de déterminer son attitude par rapport à un vecteur accélération sous réserve que ce vecteur ne varie pas rapidement dans le temps, afin de laisser le temps à la bille de se stabiliser. [0142] De même, la présente invention peut parfaitement fonctionner également sur Terre, en gravité terrestre, dans toute application nécessitant une mesure d'attitude absolue sur 720°, sous réserve que l'attitude ne varie pas trop rapidement dans le temps afin de 19 laisser le temps à la bille de se stabiliser. Dans ce cas, les différents éléments constitutifs de l'invention ne nécessitent évidemment pas d'être spatialisés. Ainsi, le dispositif de reconnaissance d'attitude peut être destiné à être intégré à un objet conçu pour fonctionner en milieu terrestre. Un tel objet peut être pourvu de capacités de déplacement, comme un aéronef, ou dépourvu de capacités de déplacement propres mais dont on veut par exemple connaître l'évolution de l'attitude lors de sa manutention ou de son transport, comme par exemple une caisse ou un container. 20 REVENDICATIONS[Revendication 1] Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet, caractérisé en ce qu'il comporte : - une sphère (11) comportant une paroi (13) apte à laisser passer au moins partiellement un flux lumineux ; - une bille (17), montée mobile à l'intérieur de ladite sphère (11) ; - un dispositif d'acquisition d'images (19), agencé dans ledit dispositif de reconnaissance d'attitude (7) pour acquérir une image (29) bidimensionnelle de la bille (17) et de la sphère (11) ; - un dispositif d'émission d'un flux lumineux (21), agencé dans ledit dispositif de reconnaissance d'attitude (7) pour émettre un flux lumineux en direction de ladite sphère (11) ; - un dispositif de traitement d'images (23), connecté au dispositif d'acquisition d'images (19), piloté par un algorithme de traitement d'images et conçu pour piloter le dispositif d'émission d'un flux lumineux (21), pour récupérer ladite image (29) acquise par ledit dispositif d'acquisition d'images (19) et pour déterminer à partir de ladite image (29) un vecteur gravité ( ) ayant pour origine le centre (0,) de la sphère (11) et pour extrémité le centre (0,) de la bille (17). [Revendication 2] Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (25) à l'intérieur duquel sont montés : - le dispositif d'acquisition d'images (19), - la sphère (11), à l'intérieur de laquelle est montée la bille (17), en aval par rapport audit dispositif d'acquisition d'images (19), - le dispositif d'émission d'un flux lumineux (21), en amont par rapport à ladite sphère (11). [Revendication 3] Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que le dispositif de traitement d'images (23) est monté à l'intérieur du boîtier (25) ou est directement intégré au dispositif d'acquisition d'images (19). [Revendication 4] Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet selon l'une des re- vendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif d'émission d'un flux lumineux (21) comporte un ensemble de diodes électroluminescentes amont (27). [Revendication 5] Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que l'ensemble de diodes électrolumi- 21 [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] [Revendication 14] nescentes amont (27) est monté en aval par rapport au dispositif d'acquisition d'images (19). Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte un diaphragme (39), qui s'étend radialement depuis une face extérieure de la paroi (13) de la sphère (11), ledit diaphragme (39) contenant un plan (XY) de la sphère (11) sensiblement orthogonal à un axe longitudinal (41) du boîtier (25), ledit diaphragme (39) définissant, d'une part, un compartiment amont (43) du boîtier, à l'intérieur duquel sont montés le dispositif d'acquisition d'images (19) et l'ensemble de diodes électroluminescentes amont (27) et, d'autre part, un compartiment aval (45), ledit dispositif de reconnaissance d'attitude (7) étant en outre caractérisé en ce que le dispositif d'émission d'un flux lumineux (21) comporte un ensemble de diodes électroluminescentes aval (47), monté dans le compartiment aval (45) dudit boîtier (25). Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ensemble de diodes électroluminescentes aval (47) est monté en aval du diaphragme, sur le diaphragme (39) ou à proximité du diaphragme (39). Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la bille (17) a une couleur différente de celle des parois internes du boîtier (25). Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bille (17) est de couleur blanche et en ce que les parois internes du boîtier (25) sont de couleur noire. Dispositif de reconnaissance d'attitude (7) d'un objet selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif d'acquisition d'images (19), le dispositif d'émission d'un flux lumineux (21) et le dispositif de traitement d'images (23) sont spatialisés. Objet comportant un dispositif de reconnaissance d'attitude (7) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10. Sonde spatiale comportant un dispositif de reconnaissance d'attitude (7) selon la revendication 10. Attenisseur (1), consistant en un véhicule spatial conçu pour se poser et/ ou pour se poser et se déplacer à la surface d'un corps céleste à explorer, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de reconnaissance d'attitude (7) selon la revendication 10. Procédé de reconnaissance d'attitude d'un objet mis en oeuvre par un [Revendication 15] dispositif de reconnaissance d'attitude (7) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes visant à : - définir un repère orthonormé direct tridimensionnel (O, X, Y, Z) ayant pour origine le centre (Q) de la sphère (11) ; - acquérir une image (29) sur laquelle la sphère (11) et la bille (17) sont visibles ; - rectifier ladite image (29) acquise de façon à corriger les distorsions géométriques ; - identifier la bille (17) dans ladite image (29) acquise et rectifiée ; - définir dans le plan image (31) à partir du repère orthonormé direct tridimensionnel (O, X, Y, Z) un repère orthonormé direct bidimensionnel (Or, X, Y) ayant pour origine (Or) l'image du centre (03 de la sphère (11) ; - identifier dans ladite image (29) acquise et rectifiée les coordonnées (X b, Yh) du centre (OR) de la bille (17) dans ledit repère orthonormé direct bidimensionnel (0,, X, Y) ; - calculer, à partir des coordonnées bidimensionnelles (X,' Yh) et en fonction de paramètres du dispositif de reconnaissance d'attitude, les deux jeux de coordonnées tridimensionnelles (XB,, yffi, zs,) et (X132, YB2 , ZB2) de la bille (17) dans le repère orthonormé direct (O, X, Y, Z), correspondant aux deux positions physiques de la bille (17) dans la sphère (11) possibles pour la position (X,' Yh) du centre de la bille (17) dans l'image (29) ; - calculer la valeur de la surface apparente de la bille (17) dans l'image (29) acquise ; - comparer ladite valeur de la surface apparente de la bille (17) à une valeur ou à un ensemble de valeurs de calibration préalablement obtenus lors d'une phase de calibration du dispositif de reconnaissance d'attitude (7) ; - déduire lequel des deux jeux de coordonnées (XE1, YB,, ZE1) ou (XE2, Y R2, ZR-2) est celui qui correspond à la position de la bille (17) dans la sphère (11) ; - déduire le vecteur gravité ( G ), dont son origine est le centre (Os) de la sphère (11) et son extrémité est donnée par les coordonnées (XB, YB, ZB) du centre (OB) de la bille (17) dans le repère orthonormé direct (O, X, Y, Z). Procédé de reconnaissance d'attitude d'un objet selon la revendication 23 14, mis en oeuvre par un dispositif de reconnaissance d'attitude (7) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'étape visant à déduire lequel des deux jeux de coordonnées (XBI, YBI, ZBI) ou (X13/, YEU ZB2) est celui qui correspond à la position de la bille (17) dans la sphère (11) comporte une étape d'acquisition d'image de la sphère (11) et de la bille (17) par le dispositif d'acquisition d'images (19), ladite étape d'acquisition d'image de la bille (17) et de la sphère (11) comportant une phase d'allumage de l'ensemble des diodes électroluminescentes aval (47).