Brevet FR3042875A1 (20170428)
REVENDICATIONS1.- Procédé de calcul de l'accélération propre d'un véhicule ferroviaire (10) lors du déplacement de celui-ci le long d'une voie ferrée (12), le véhicule ferroviaire (10) comportant une centrale inertielle d'acquisition de données (16) comprenant un accéléromètre (21) permettant de fournir des premières mesures correspondant aux accélérations réelles du véhicule ferroviaire (10) selon trois axes orthogonaux (X, Y, Z), et un gyromètre (22) permettant de fournir des deuxièmes mesures correspondant aux vitesses angulaires du véhicule ferroviaire (10) selon trois axes orthogonaux (X, Y, Z) ; le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - estimer (120) la vitesse de déplacement du véhicule ferroviaire (10) en utilisant une analyse spectrale des premières mesures ; - estimer (130) les attitudes de roulis (ch et de tangage (0 1 du véhicule ,-,- acci \- acci ferroviaire (10) à partir des premières mesures ; - définir (140) un vecteur de mesures (y t) composé des premières mesures, des deuxièmes mesures, de la vitesse de déplacement du véhicule ferroviaire estimée et des attitudes de roulis (chacc i \- acc, 1 et de tangage (0 1 du véhicule ferroviaire (10) estimées ; \ 1- - définir (140) un vecteur d'état (xt) comportant au moins une composante (p, q, r) correspondant à l'accélération propre du véhicule ferroviaire selon au moins un axe (X, Y, Z) ; - appliquer (150) un estimateur d'état pour estimer le vecteur d'état (xt) en utilisant le vecteur de mesures (y t) ; - extraire (160) l'accélération propre du véhicule ferroviaire (10) de ce vecteur d'état. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'estimation de la vitesse de déplacement du véhicule ferroviaire (10) est effectuée en utilisant une analyse spectrale des premières mesures correspondant aux accélérations réelles du véhicule ferroviaire (10) selon un axe vertical (Z). 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'estimation de la vitesse de déplacement du véhicule ferroviaire (10) comprend le calcul d'une transformation de Fourier rapide desdites premières mesures. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de chaque itération suivante du procédé, l'estimation des attitudes de roulis 3042875 13 (Pacc) et de tangage (0acc) du véhicule ferroviaire (10) comprend le calcul d'une correction d'angle ( A' ) d'estimation dépendant de la différence entre la vitesse estimée de déplacement du véhicule ferroviaire (10) et l'intégration de l'estimation de l'accélération propre du véhicule ferroviaire (10) calculée lors d'une précédente itération du procédé. 5 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vecteur d'état (xt) comporte les composantes correspondant à : - trois accélérations propres (p, q, r) du véhicule ferroviaire (10) selon trois axes orthogonaux dans un repère fixe (R) ; 10 - les angles d'Euler (0, em représentant l'attitude et l'orientation du train ; - les vitesses angulaires ((i), Ô,Ip) étant les dérivées des angles d'Euler ; - des biais (flgx,flgy) du gyromètre (22) selon au moins deux axes ; et - une vitesse curviligne (y) du véhicule ferroviaire (10). 15 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de chaque itération suivante du procédé, l'application de l'estimateur d'état comprend le calcul d'une estimation suivante (Xtit) d'un vecteur d'état suivant (xt) à partir d'un vecteur de mesures suivant (yt) et d'une estimation précédente (2 , t-iit-i) d'un vecteur d'état précédent (xt_i) déterminée lors d'une précédente itération du procédé. 20 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape (170) d'auto-calibration effectuée lorsque le véhicule ferroviaire (10) est à l'arrêt. 25 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape d'auto- calibration (170) comprend la correction des estimations sur des biais (figx, flgy) du gyromètre (22) et la correction sur les estimations des attitudes de roulis ('Pacc) et tangage (0 1 (Bacs - 30 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce l'estimateur d'état est un filtre de Kalman. 10.- Produit programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsque mises en oeuvre par un équipement informatique, mettent en oeuvre un procédé 35 selon l'une quelconque des revendications précédentes. 3042875 14 11.- Système (20) de calcul de l'accélération propre d'un véhicule ferroviaire (10) lors du déplacement de celui-ci le long d'une voie ferrée (12), le véhicule ferroviaire (10) comportant une centrale inertielle d'acquisition de données (16) comprenant un 5 accéléromètre (21) permettant de fournir des premières mesures correspondant aux accélérations réelles du véhicule ferroviaire (10) selon trois axes orthogonaux (X, Y, Z), et un gyromètre (22) permettant de fournir des deuxièmes mesures correspondant aux vitesses angulaires du véhicule ferroviaire (10) selon trois axes orthogonaux (X, Y, Z) ; le système étant caractérisé en ce qu'il est apte à : 10 - estimer (120) la vitesse de déplacement du véhicule ferroviaire (10) en utilisant une analyse spectrale des premières mesures ; - estimer (130) les attitudes de roulis (ch et de tangage (0 1 du véhicule ,-,- acci \- acci ferroviaire (10) à partir des premières mesures ; - définir (140) un vecteur de mesures (y t) composé des premières mesures, des 15 deuxièmes mesures, de la vitesse de déplacement du véhicule ferroviaire estimée et des attitudes de roulis (chacc i \- acc, 1 et de tangage (0 1 du véhicule ferroviaire (10) estimées ; \ 1- - définir (140) un vecteur d'état (xt) comportant au moins une composante (p, q, r) correspondant à l'accélération propre du véhicule ferroviaire selon au moins un axe (X, Y, Z) , 20 - appliquer (150) un estimateur d'état pour estimer le vecteur d'état (xt) en utilisant le vecteur de mesures (y t) ; - extraire (160) l'accélération propre du véhicule ferroviaire (10) de ce vecteur d'état.