FR 3075355 A1 20190621 FR 1762167 A 20171214 DOMAINE DE L'INVENTION La presente invention concerne un procede et un dispositif d'estimation de donnees de navigation d'un vehicule terrestre. ETAT DE LA TECHNIQUE Pour estimer des donnees de navigation d'un porteur (position, vitesse, attitude), il est connu d'embarquer dans un tel vehicule une centrale inertielle de navigation INS (acronyme de ['expression anglo-saxonne - Inertial Navigation System -). Aujourd'hui, les donnees de position d'un porteur sur la base de donnees inertielles fournies par une centrale inertielle ont une precision, en inertie pure, de l'ordre de 1Nm/h. Il existe cependant des applications dans lesquelles il est desirable d'obtenir une precision superieure. Pour obtenir un tel gain de precision, il a ete propose de combiner les donnees inertielles produites par une centrale inertielle a une information externe au porteur. Pour ce faire, on commence par mettre en ceuvre des mesures inertielles pour estimer une position du porteur, puis, afin de corriger d'eventuelles erreurs sur cette estimation, on utilise cette information externe, celle-ci etant fournie par un autre systeme. De tels systemes de navigation sont ainsi couramment designes par les termes - systemes hybrides -. A titre d'exemple, on connait des systemes de ce type dont ladite correction est mise en ceuvre a ['aide de donnees venant d'un systeme de radio navigation GNSS (information externe). Cependant, un probleme connu est que les systemes de radionavigation ne sont pas exempts d'attaques possibles de brouillage. Dans ce cas, le systeme de navigation inertielle ne peut plus compter sur les informations GNSS pour se recaler sur la bonne position. Bien entendu, on connait des solutions pour remedier a cet inconvenient. Dans le cas d'un porteur du type vehicule terrestre (par exemple une automobile), ['information externe peut provenir d'un odometre embarque dans le vehicule. On utilise alors une donnee de distance parcourue par le vehicule, fournie par l'odometre et consideree comme relativement fiable, pour corriger les donnees de navigation deduites des donnees inertielles. Bien qu'un systeme de ce type reponde dans une certaine mesure aux problemes poses, notamment pour des vehicules automobiles, il n'en demeure pas moins que son integration peut presenter des difficultes. Premierement, ['adaptation d'un systeme de ce type au vehicule pose souvent des problemes, notamment en ce qui concerne une bonne reception du signal ernis par l'odometre. Une telle qualite de reception necessite par exemple des efforts de conception 2 au niveau des circuits electroniques etant donne la diversite de forme que peuvent avoir les signaux. Deuxiemement, du fait de contraintes [lees a l'environnement du vehicule (deformation du terrain, montee, descente, etc.), le vehicule est amene a se &former dans differentes 5 directions de l'espace. Par exemple si on considere une composante de &placement parallele a la direction de marche du vehicule, celui-ci peut se &former selon cette composante (suspensions sollicitees, etc.), ce qui induit une deterioration de la pertinence de la comparaison des mesures odometriques aux mesures inertielles integrees. 10 II existe ainsi d'autres solutions qui permettent d'obtenir une bonne performance de positionnement en ['absence de systeme de radio navigation ou d'odometre. Par exemple, une autre solution, connue sous l'acronyme - ZUPT - pour - Zero velocity Update - consiste a arreter periodiquement le porteur de fawn a ce que les vitesses dans des axes de l'espace soient nulles et utiliser cette information. Cette solution est souvent 15 designee par ['expression - hybrider a vitesse nulle -. En procedant de la sorte, le systeme de navigation inertiel est capable d'estimer les erreurs induites par les capteurs et d'ameliorer ainsi la performance notamment de position. Cependant, ces arrets periodiques (toutes les 4 a 10 minutes selon la performance desiree) imposent parfois des contraintes operationnelles fortes. Par exemple, dans le cas d'un porteur militaire en phase de combat, 20 il peut etre delicat de s'arreter pour mettre en oeuvre une hybridation a vitesse nulle. Pour resoudre ces problemes, il a ete propose dans le document FR2878954 un procede d'estimation de donnees de navigation d'un vehicule terrestre permettant d'atteindre de bonnes performances de positionnement et ce sans avoir recours a un systeme de radionavigation ou d'odometre. Ce procede utilise notamment un modele cinernatique du 25 vehicule, c'est-a-dire un modele permettant de predire le comportement du vehicule (comportement sur les manoeuvres, comportement en virage, vehicule articule ou chenille). Toutefois, un tel modele cinernatique requiert, pour etre efficace, d'être particulierement complexe. 30 EXPOSE DE L'INVENTION Un but de ['invention est de surmonter les inconvenients mentionnes ci-dessus. II est des lors propose, selon un premier aspect de ['invention, un procede d'estimation de donnees de navigation d'un vehicule terrestre, le procede comprenant des &apes de : - reception de donnees inertielles acquises par un capteur inertiel embarque dans le 35 vehicule terrestre, 3 - reception de parametres relatifs a la geometrie et ['orientation d'une route parcourue par le vehicule terrestre, - integration des donnees inertielles sur la base des parametres, de sorte a produire des donnees de navigation du vehicule comprenant au moins un &placement du 5 vehicule par rapport a la route mesure parallelement a une direction, dans lequel le vehicule ne peut se &placer, parallelement a la direction, que dans un intervalle borne sans quitter la route, - estimation d'au moins une erreur qui entache les donnees de navigation produites, par resolution d'un systeme d'equations faisant l'hypothese qu'un kart entre le 10 &placement calcule et un &placement de reference associe constitue une erreur de &placement du vehicule parallelement a la direction choisie, le &placement de reference associe au &placement calcule ayant une valeur inferieure ou egale a la longueur de l'intervalle borne, - correction des donnees de navigation produites a partir de l'erreur estimee, de sorte 15 a produire des donnees de navigation corrigees. Le procede selon le premier aspect de ['invention peut comprendre les caracteristiques ou &apes optionnelles suivantes, prises seules ou en combinaison lorsque cela est techniquement possible. Les parametres de la route peuvent comprendre une largeur de la route mesuree 20 suivant une direction transversale perpendiculaire a une direction moyenne de circulation d'un vehicule terrestre sur la route. Dans ce cas, les donnees de navigation du vehicule produites au cours de l'etape d'integration comprennent un &placement transversal du vehicule mesure parallelement a la direction transversale, et le &placement de reference associe au &placement transversal est de valeur inferieure ou egale a la largeur de la route. 25 Le &placement de reference associe au &placement transversal peut etre de valeur nulle. Les donnees de navigation du vehicule produites au cours de l'etape d'integration peuvent comprendre un &placement vertical du vehicule mesure parallelement a une direction perpendiculaire a une surface de la route, auquel cas le &placement de reference 30 associe au &placement vertical est de valeur nulle. L'etape d'estimation peut etre mise en ceuvre par un filtre de Kalman, et le &placement du vehicule parallelement a la direction choisie peut etre utilise par le filtre de Kalman comme une donnee d'observation. Le procede peut comprendre des &apes de reception de donnees de radionavigation 35 par satellite, et de correlation d'image mis en ceuvre entre les donnees de radionavigation 4 par satellite et des donnees de routes memorisees par une memoire embarquee dans le vehicule, de sorte a produire les parametres relatifs a la geometrie et ['orientation de la route. Lorsque des donnees de radionavigation par satellites ne peuvent pas "etre recues, 5 l'etape de correlation peut etre mise en ceuvre entre des donnees de navigation corrigees resultant d'une precedente mise en ceuvre de l'etape de correction, et les donnees de route peuvent "etre memorisees par la memoire. II est egalement propose selon un deuxieme aspect de ['invention, un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour ['execution 10 des etapes du procede selon le premier aspect de ['invention, lorsque ce procede est execute par au moins un processeur. II est egalement propose selon un troisieme aspect de ['invention un dispositif d'estimation de donnees de navigation d'un vehicule terrestre, le dispositif comprenant: - une interface de reception de donnees inertielles acquises par au moins un capteur 15 inertiel embarque dans le vehicule terrestre, - une interface de reception de parametres relatifs a la geometrie et ['orientation d'une route parcourue par le vehicule terrestre, - au moins un processeur configure pour : o integrer les donnees inertielles sur la base des parametres, de sorte a produire 20 des donnees de navigation du vehicule comprenant au moins un &placement du vehicule par rapport a la route mesure parallelement a une direction choisie de telle sorte que le vehicule ne peut se &placer, parallelement a la direction, que dans un intervalle borne sans quitter la route, o calculer un kart entre le &placement calcule et un &placement de 25 reference associe ayant une valeur comprise dans l'intervalle borne, o estimer au moins une erreur qui entache les donnees de navigation produites, par resolution d'un systeme d'equations faisant l'hypothese que ['kart calcule constitue une erreur de &placement du vehicule parallelement a la direction choisie, 30 o corriger les donnees de navigation produites a partie de l'erreur estimee, de sorte a produire des donnees de navigation corrigees. II est egalement propose selon un quatrieme aspect de ['invention un systeme destine a etre embarque dans un vehicule terrestre, comprenant une centrale inertielle comprenant 35 au moins un capteur inertiel, un dispositif selon le troisieme aspect de ['invention et agence 5 pour recevoir des donnees inertielles generees par la centrale inertielle au moyen du capteur inertiel. II est egalement propose selon un cinquieme aspect de l'invention un systeme destine a etre embarque dans un vehicule terrestre, comprenant : 5 - une memoire contenant des donnees de route, - un recepteur configure pour acquerir des donnees de radionavigation par satellite, - un dispositif de correlation configure pour mettre en ceuvre une correlation entre les donnees de radionavigation par satellite et les donnees de routes contenues dans la memoire, de sorte a produire des parametres relatifs a la geometrie et ['orientation 10 d'une route, - un dispositif selon le troisieme aspect de l'invention, agence pour recevoir les parametres produits par le dispositif de correlation. II est egalement propose selon un sixieme aspect de l'invention un vehicule terrestre comprenant un dispositif selon le troisieme aspect de l'invention, ou un systeme selon le 15 quatrieme ou cinquieme aspect de l'invention. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caracteristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non [imitative, et qui doit etre lue en regard des 20 dessins annexes sur lesquels : - Les figures la, 1 b, lc sont des vues respectivement de cote, de face et de dessus d'un vehicule terrestre se deplacant sur une route. - La figure 2 represente de maniere schernatique un systeme de navigation selon un mode de realisation de l'invention. 25 - La figure 3 detaille les stapes d'un procede mis en ceuvre par le systeme represents en figure 2, selon un mode de realisation de l'invention. Sur ['ensemble des figures, les elements similaires portent des references identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 30 On a represents sur les figures la a 1c un vehicule 1 sur une route R ainsi que deux reperes : un repere geographique local et un repere de route. L'origine du repere geographique local est un point predetermine du vehicule. Le repere geographique comprend trois axes X, Y, Z : - l'axe X est un axe horizontal pointant vers le nord geographique de la Terre, 35 - l'axe Y est un axe horizontal pointant vers l'ouest geographique, et 6 - l'axe Z est orthogonal aux axes X et Y, et oriente vers le zenith. Par ailleurs, le repere route comprend trois axes Xr, Yr, Zr : - l'axe Xr est un axe longitudinal parallele a une direction de circulation principale d'un vehicule le long de la route, 5 - l'axe Yr est un axe transversal perpendiculaire a l'axe Xr ; les deux axes Xr et Yr definissant un plan dans lequel s'etend la route, - l'axe Zr est un axe vertical au plan defini par les axes Xr, Yr, donc perpendiculaire a la surface de la route. L'origine du repere route est par exemple la meme que celle du repere geographique 10 local. La route presente des parametres geometriques et d'orientation. Ces parametres de la route sont generalement bien connus et sont par exemple, en France, soumises a des reglementations devant "etre prises en compte tors de la conception des routes (voir par exemple le document intitule - Comprendre les principaux parametres de conception 15 geometriques des routes -, Setra 2006). Les parametres de la route comprennent typiquement : - un angle de pente longitudinal, - un angle de &Niers ou de pente transversale, - un angle de cap de la route, 20 - une largeur de route L. Les parametres de route susmentionnes permettent de passer du repere geographique local ou vice-versa. Les directions respectives des axes Yr et Zr sont particulieres. En effet, si l'on prend comme hypothese que le vehicule se &place sur la route sans jamais la quitter, alors le 25 &placement du vehicule parallelement a l'un des axes Yr et Zr est forcement borne. En particulier, comme le vehicule terrestre n'est pas capable de voter, le &placement du vehicule parallelement a l'axe Zr est cense etre nul, ou en moyenne nul si l'on prend en considerations des oscillations du vehicule suivant l'axe Zr causees par d'eventuelles suspensions de ce vehicule. 30 Par ailleurs, le &placement du vehicule selon une direction transversale - c'est a dire parallelement a l'axe Yr - est limite par deux bords lateraux opposes de la route. De la sorte, un &placement transversal est cense "etre compris dans un intervalle borne par ces deux bords opposes (cet intervalle est donc de longueur egale a une largeur de la route). Sur une portion de trajet rectiligne, un vehicule peut operer notamment des 35 mouvements de caisse qui induisent en temps reel des petits &placements selon les axes Yr 7 et Zr, cependant, sur la duree necessaire a parcourir ladite portion de trajet, ces &placements sont en moyenne nuts, car le vehicule revient toujours vers une position d'equilibre tant selon Yr que selon Zr. Bien entendu, ceci vaut aussi pour une portion de route en virage ou en pente. 5 En reference a la figure 2, le vehicule 1 comprend un systeme de navigation comprenant une centrale de navigation inertielle 2. La centrale de navigation inertielle 2 comprend, de fawn connue en elle-meme, une pluralite de capteurs inertiels 3, typiquement des gyrometres et des accelerometres (un seul 10 d'entre eux etant illustre sur la figure 2). Le systeme de navigation comprend par ailleurs un systeme 4 de fourniture de parametres geometriques et d'orientation de route, et un dispositif de fusion de donnees 6. Le systeme 4 de fourniture de parametres comprend un recepteur de signaux de radionavigation 8, une memoire 10 et un dispositif de correlation 12. 15 Le recepteur 8 est connu en lui-meme. II comprend une antenne configuree pour recevoir des signaux ernis par un ou des satellites (signaux GPS/GNSS typiquement). Le recepteur 8 comprend par ailleurs au moins un processeur configure pour generer des donnees de radionavigation sur la base de signaux recus par l'antenne (typiquement une estimation de position du vehicule), et delivrer ces donnees au dispositif de correlation 12. 20 Par ailleurs, la memoire 10 contient une base de donnees de route contenant des informations geometriques des routes d'une zone geographique dans lequel le vehicule est destine a se &placer, telle que la route representee sur les figures 1 a 3. Les informations memorisees dans la base de donnees sont typiquement des parametres d'equations geometriques (segment de droite, chlotoldes), ce qui offre l'avantage de 25 consommer peu d'espace memoire. Le dispositif de correlation 12, egalement connu en lui-meme, est configure pour mettre en oeuvre un traitement de correlation connu en lui-meme appele en anglais - map matching -, cette correlation etant faite entre les donnees fournies par le recepteur 8 et des donnees contenues dans la base de donnees de route stockee dans la memoire 8. 30 Le dispositif de fusion 6 comprend par ailleurs une interface 14 apte a recevoir des donnees de la centrale de navigation inertielle 2, et une interface 16 apte a recevoir des donnees calculees par le dispositif de correlation 12 du systeme de fourniture 4. Le dispositif de fusion 6 est configure pour estimer des donnees de navigation du vehicule (position, vitesse, attitude) sur la base des donnees qu'il recoit via ses interfaces. 8 Le dispositif de fusion comprend typiquement un processeur 18 configure pour executer un programme assurant une telle estimation de donnees. II est a noter que le dispositif de fusion est egalement apte a transmettre des donnees au dispositif de correlation 12. On verra qu'une telle transmission est avantageusement mise 5 en ceuvre en absence de reception par le recepteur d'un quelconque signal de radionavigation. En reference a la figure 3, les &apes suivantes sont mises en ceuvre par le systeme de navigation, lorsque le vehicule 1 se &place sur la route R. 10 La centrale inertielle 2 acquiert des donnees inertielles a ['aide de ses capteurs inertiels (etape 100). La centrale inertielle 2 transmet au dispositif de fusion 6 les donnees inertielles acquises. Par ailleurs, le recepteur 8 recoit des signaux de radionavigations ernis par des satellites 15 et genere des donnees de radionavigation sur la base des signaux recus. Le dispositif de correlation 12 met en ceuvre un traitement de correlation entre les donnees de radionavigation fournies par le recepteur et des donnees de route contenues dans la base de donnees de route memorisee dans la memoire 10, de sorte a generer des parametres relatifs a la geometrie et ['orientation de la route parcourue par le vehicule 20 terrestre (etape 104). Ces parametres comprennent notamment la largeur L de la route, voire les angles de &Niers, pente et cap susmentionnes. Le systeme de fourniture de parametres 4 transmet les parametres de geometrie et d'orientation generes au dispositif de fusion 6. 25 Le dispositif de fusion 6 met en ceuvre les &apes suivantes pour estimer des donnees de navigation du vehicule terrestre 1 (ces donnees de navigation pouvant par exemple comprendre une position, une vitesse, et une attitude du vehicule dans le repere geographique local). Le dispositif de fusion 6 integre les donnees inertielles sur la base des parametres 30 recues du systeme de fourniture 4, de sorte a produire des donnees de navigation du vehicule. Le calcul d'integration est effectue sur un intervalle temporel de duree predeterminee. Ces donnees de navigation du vehicule comprennent au moins un &placement du vehicule par rapport a la route R mesure parallelement a une direction, dans lequel le vehicule ne peut se &placer, parallelement a la direction, que dans un intervalle borne sans 35 quitter la route. 9 Les donnees de navigation comprennent un &placement vertical du vehicule par rapport a la route R, c'est-a-dire mesure parallelement a l'axe Zr. Comme on l'a dit precedemment, ce &placement vertical est cense etre nul ou en moyenne nul, le vehicule ne pouvant voter. 5 Ces donnees de navigation comprennent en outre un &placement transversal du vehicule par rapport a la route R, c'est-a-dire mesure parallelement a l'axe Yr. Ce &placement transversal est, comme indique precedemment, limits par deux bords lateraux opposes de la route R. De la sorte, le &placement transversal est compris dans un intervalle de longueur egale a la largeur de la route tant le vehicule est sur la route R. 10 Le dispositif de fusion 6 estime ensuite au moins une erreur qui entache les donnees de navigation produites au cours de l'etape d'integration, par resolution d'un systeme d'equations faisant certaines hypotheses. Pour au moins un &placement calcule au cours de l'etape d'integration, it est fait l'hypothese par le dispositif de fusion 6 qu'un kart entre le &placement calcule et un 15 &placement de reference associe a ce &placement calcule constitue une erreur de &placement du vehicule parallelement a la direction du &placement considers. Le &placement de reference associe au &placement calcule a une valeur inferieure ou egale a la longueur de l'intervalle borne considers. Lorsque les donnees de navigation produites au cours de l'etape d'integration 106 20 comprennent un &placement vertical et un &placement transversal, le systeme d'equations fait deux hypotheses, une pour chaque &placement calcule. Le &placement de reference transversal associe au &placement transversal calcule a une valeur inferieure ou egale a la largeur de la route. En d'autres termes, le systeme d'equations fait l'hypothese que le vehicule ne franchit pas l'un des deux cotes lateraux de 25 la route qu'il parcourt. La valeur du &placement de reference transversal est par exemple nulle. Par ailleurs, le &placement de reference vertical associe au &placement vertical calcule est nul. En d'autres termes, le systeme d'equations fait l'hypothese que le vehicule ne vole pas. 30 Le dispositif de fusion 6 corrige ensuite les donnees de navigation produites a ['aide de la ou des erreurs estimees par resolution du systeme d'equations (etape 110). Les stapes qui precedent sont repetees dans le temps, sur la base de nouveaux signaux de radionavigation recus par le recepteur et/ou de nouvelles donnees inertielles produites par la centrale de navigation inertielle. 10 II se peut que des donnees de radionavigation par satellites ne puissent pas etre recues (par exemple lorsque le vehicule passe dans tunnel). Lorsqu'il est detecte une absence de signaux de radionavigation, l'etape de correlation d'image est mise en ceuvre entre des donnees de navigation corrigees resultant d'une 5 precedente mise en ceuvre de l'etape de correction 12, et les donnees de route memorisees par la memoire. Dans un mode de realisation, le dispositif de fusion 6 met en ceuvre un filtre de Kalman pour estimer les donnees de navigation du vehicule. Le fonctionnement d'un filtre de Kalman est connu en soi (son principe est notamment 10 decrit dans le document - Applied Optimal Estimation -, The Analytic Sciences Corporation, Ed. Arthur Gelb, 1974). A titre de rappel, un filtre de Kalman estime de maniere recursive un etat X, se presentant sous la forme d'un vecteur. Le filtre de Kalman a deux phases distinctes : une phase de prediction, et une phase de mise a jour. La phase de prediction prend en entrée un etat estime produit tors d'une iteration 15 precedente du filtre, et utilise une matrice de transition pour produire une estimation de l'etat, dit etat predit. Dans l'etape de mise a jour, des observations sont utilisees pour corriger l'etat predit dans le but d'obtenir une estimation plus precise. A cette fin, une matrice d'observation reliant l'etat aux observations est utilisee. L'estimation mise a jour est passee en entrée de 20 l'etape de prediction d'une iteration ulterieure du filtre, et ainsi de suite. En l'espece, le filtre de Kalman est configure avec un vecteur d'etat X regi par les equations suivantes : dX dt = f (X, t) doX 25 dt = F. 8X ou f est une fonction non-lineaire, et t designe le temps. F est par ailleurs la matrice de dynamique du filtre de Kalman. Elle est obtenue par linearisation de la premiere equation mentionnant la fonction f. Parmi les composantes du vecteur 8X, on peut trouver : au moins les 3 composantes de l'erreur de position associee par rapport au point de linearisation, les 30 3 composantes de l'erreur de vitesse associee par rapport au point de linearisation et les 3 composantes de l'erreur d'attitude associee par rapport au point de linearisation. Le vecteur d'etat 8X est ainsi par exemple le suivant dans un mode de realisation : 11 SL - SG SZ oVx aVy oVz cox (Py 8X = (Pz Sbxm Shy?, abzin Sdxm adyin adz?, adepyr _odePzr- ou: SI, est une erreur de latitude (rad) SG est une erreur de longitude (rad) 5 SZ est une erreur d'altitude (m) oVx est une erreur de vitesse suivant l'axe Xg (m/s) aVy est une erreur de vitesse suivant l'axe Yg (m/s) oVz est une erreur de vitesse suivant l'axe Zg (m/s) cox est une erreur d'attitude suivant l'axe Xg (rad) 10 coy est une erreur d'attitude suivant l'axe Yg (rad) coz est une erreur d'attitude suivant l'axe Zg (rad) abx,, est une erreur de biais d'accelerometre suivant l'axe Xm (m/s2) Shy?, est une erreur de biais d'accelerometre suivant l'axe Ym (m/s2) abzin est une erreur de biais d'accelerometre suivant l'axe Zm (m/s2) 15 &Ix?, est une erreur de derive de gyrometre suivant l'axe Xm (rad/s) adyin est une erreur de derive de gyrometre suivant l'axe Ym (rad/s) adz?, est une erreur de derive de gyrometre suivant l'axe Zm (rad/s) adepyr est une erreur de &placement selon l'axe Yr du repere route (m) adepyr est une erreur de &placement selon l'axe Zr du repere route (m) 20 Dans ce cas, la matrice F de transition s'ecrit : 12 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R cos L 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 24 sin L -24 sin L 0 - G, sc. fa, - cc sc 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -212, sinL 0 -212, sin L G, 0 cc. fa,,, sc cc 0 0 0 0 0 0 0 0 2G0 0 -24 cos L 0 - sc. fa,,, - cc. fa,,, 0 0 0 1 0 0 0 0 0 R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 F = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - Sr - Cr 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ou : - L est une latitude du vehicule (rad) - faxm est une force mesuree par un accelerometre suivant ['axe Xg (m/s2) 5 - faYin est une force mesuree par un accelerometre suivant ['axe Yg (m/s2) - fazm est une force mesuree par un accelerometre suivant ['axe Zg (m/s2) - ft est une vitesse angulaire de rotation de la Terre (rad/s) - Go est une valeur de la pesanteur moyenne (m/s2) - cc est le cosinus du cap du vehicule 10 - sc est le sinus du cap du vehicule - cr est le cosinus du cap de la route - sr est le sinus du cap de la route Au cours de l'etape de prediction, le filtre de Kalman calcule l'etat predit en utilisant la matrice dynamique F. 15 Le filtre de Kalman utilise par ailleurs, en guise d'observation, le &placement suivant ['axe Yr et le &placement suivant ['axe Zr. Dans ce cas, la matrice d'observation H du nitre de Kalman s'ecrit : H=[000000000000000101 00000000000000001 20 Est ensuite calcule ['innovation du filtre de Kalman. 13 L'innovation est, de maniere connue en soit, un kart entre des donnees de reference et des donnees observees par le filtre. L'innovation - Irmo » est par exemple la suivante : Inno = 0 depyr 0 dep, 5 Avec : dep Deplacement du vehicul e selon 1' axe y du repere route dep,: Deplacement du vehicule selon 1' axe z du repere route dept', 0 (-sr.Vx - cr.Vy)dt dep, JVz.dt 0 10 Dans ce calcul, le vecteur nut a deux composantes est le vecteur de &placement de reference discutes plus haut. L'innovation du filtre de Kalman correspond donc a un vecteur d'ecarts entre un vecteur de &placements calcules et un vecteur de &placements de references nuts. L'utilisation de cette innovation par le filtre de Kalman au tours de sa mise en ceuvre est illustrative des hypotheses faites, a savoir que le vehicule ne quitte pas la route 15 en se &placement REVENDICATIONS1. Procede d'estimation de donnees de navigation d'un vehicule terrestre, le procede comprenant des &apes de : - reception de donnees inertielles acquises (100) par un capteur inertiel embarque dans le vehicule terrestre, - reception de parametres relatifs a la geometrie et ['orientation d'une route parcourue par le vehicule terrestre, - integration (106) des donnees inertielles sur la base des parametres, de sorte a produire des donnees de navigation du vehicule comprenant au moins un &placement du vehicule par rapport a la route mesure parallelement a une direction (Zr, Yr), dans lequel le vehicule ne peut se &placer, parallelement a la direction, que dans un intervalle borne sans quitter la route, - estimation (108) d'au moins une erreur qui entache les donnees de navigation produites, par resolution d'un systeme d'equations faisant l'hypothese qu'un kart entre le &placement calcule et un &placement de reference associe constitue une erreur de &placement du vehicule parallelement a la direction choisie, le &placement de reference associe au &placement calcule ayant une valeur inferieure ou egale a la longueur de l'intervalle borne, - correction (110) des donnees de navigation produites a partie de l'erreur estimee, de sorte a produire des donnees de navigation corrigees. 2. Procede selon la revendication 1, dans lequel : - les parametres de la route comprennent une largeur (L) de la route mesuree suivant une direction transversale (Yr) perpendiculaire a une direction moyenne (Xr) de circulation d'un vehicule terrestre sur la route, - les donnees de navigation du vehicule produites au cours de l'etape d'integration (106) comprennent un &placement transversal du vehicule mesure parallelement a la direction transversale (Yr), - le &placement de reference associe au &placement transversal est de valeur inferieure ou egale a la largeur (L) de la route. 3. Procede selon la revendication 2, dans lequel le &placement de reference associe au &placement transversal est de valeur nulle. 15 4. Procede selon l'une des revendications 1 a 3, dans lequel : - les donnees de navigation du vehicule produites au cours de l'etape d'integration comprennent un &placement vertical du vehicule mesure parallelement a une direction perpendiculaire (Zr) a une surface de la route, et dans lequel 5 - le &placement de reference associe au &placement vertical est de valeur nulle. 5. Procede selon l'une des revendications 1 a 4, dans lequel l'etape d'estimation est mise en ceuvre par un filtre de Kalman, et le &placement du vehicule parallelement a la direction choisie est utilisee par le filtre de Kalman comme une donnee d'observation. 10 6. Procede selon l'une des revendications 1 a 5, comprenant des &apes de - reception (102) de donnees de radionavigation par satellite, - correlation (104) d'image mis en ceuvre entre les donnees de radionavigation par satellite et des donnees de routes memorisees par une memoire embarquee dans le 15 vehicule, de sorte a produire les parametres relatifs a la geometrie et l'orientation de la route. 7. Procede selon la revendication 6, dans lequel, lorsque des donnees de radionavigation par satellites ne peuvent pas "etre recues, l'etape de correlation est mise en ceuvre entre des 20 donnees de navigation corrigees resultant d'une precedente mise en ceuvre de l'etape de correction, et les donnees de route memorisees par la memoire. 8. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour ['execution des &apes du procede selon l'une des revendications 1 a 7, lorsque ce procede 25 est execute par au moins un processeur. 9. Dispositif (6) d'estimation de donnees de navigation d'un vehicule terrestre, le dispositif comprenant: - une interface (14) de reception de donnees inertielles acquises par au moins un 30 capteur inertiel embarque dans le vehicule terrestre, - une interface (16) de reception de parametres relatifs a la geometrie et l'orientation d'une route parcourue par le vehicule terrestre, - au moins un processeur (18) configure pour : o integrer les donnees inertielles sur la base des parametres, de sorte a produire 35 des donnees de navigation du vehicule comprenant au moins un &placement 16 du vehicule par rapport a la route mesure parallelement a une direction choisie de telle sorte que le vehicule ne peut se &placer, parallelement a la direction, que dans un intervalle borne sans quitter la route, o calculer un kart entre le &placement calcule et un &placement de 5 reference associe ayant une valeur comprise dans l'intervalle borne, o estimer au moins une erreur qui entache les donnees de navigation produites, par resolution d'un systeme d'equations faisant l'hypothese que ['kart calcule constitue une erreur de &placement du vehicule parallelement a la direction choisie, 10 o corriger les donnees de navigation produites a partie de l'erreur estimee, de sorte a produire des donnees de navigation corrigees. 10. Systeme destine a etre embarque dans un vehicule terrestre, comprenant : - une centrale inertielle (2) comprenant au moins un capteur inertiel (3), 15 - un dispositif (6) selon la revendication 9 agence pour recevoir des donnees inertielles generees par la centrale inertielle au moyen du capteur inertiel (3). 11. Systeme destine a etre embarque dans un vehicule terrestre, comprenant : - une memoire (8) contenant des donnees de route, 20 - un recepteur configure pour acquerir des donnees de radionavigation par satellite, - un dispositif de correlation (12) configure pour mettre en ceuvre une correlation entre les donnees de radionavigation par satellite et les donnees de routes contenues dans la memoire (8), de sorte a produire des parametres relatifs a la geometrie et ['orientation d'une route, 25 - un dispositif selon la revendication 9 agence pour recevoir les parametres produits par le dispositif de correlation. 12. Vehicule terrestre (1) comprenant un dispositif selon la revendication 9 ou un systeme selon l'une des revendications 10 et 11. 30