Le COFRAC met GUIDE-GNSS à l’honneur dans le dernier numéro de son magazine Compétences
Aticle tiré du magazine Compétences du COFRAC, par Julie Petrone-Bonal, Chargée de Communication et de Promotion COFRAC
Le Cofrac poursuit ses développements dans des domaines innovants avec l’accréditation du laboratoire d’essais GUIDE-GNSS, spécialiste de la géolocalisation. Rencontre avec cet acteur au cœur d’un domaine technique à forts enjeux stratégiques.
Si tout le monde connaît et utilise couramment le GPS, pour s’orienter en voiture notamment, peu savent que le terme adéquat pour désigner cette technologie de positionnement est en réalité « GNSS » pour Global Navigation Satellite System. Utilisé comme une marque, GPS est en effet le nom de la constellation des satellites américains dédiés à la géolocalisation, l’équivalente européenne s’appelant Galileo.
L’activité du laboratoire GUIDE-GNSS s’intéresse aux technologies exploitant les infrastructures satellitaires GNSS. Ses méthodes innovantes ont pour objectif de vérifier la fidélité et la justesse des mesures des systèmes de positionnement par rapport à la vraie trajectoire suivie par le véhicule. Les essais proposés traversent différents environnements sur des routes, des rails ou des voies fluviales.
Après des échanges avec le Cofrac dès 2015, qui ont permis entre autres de préciser la demande et le référentiel d’accréditation à retenir, le laboratoire GUIDE-GNSS a déposé officiellement sa demande d’accréditation en 2019 auprès de la section Laboratoires. Son activité étant totalement inédite pour le Cofrac, celui-ci s’est mis à la recherche d’un expert en géolocalisation pour constituer un groupe de travail auquel a également participé un évaluateur technique en temps- fréquence, autre paramètre intervenant dans les essais menés par le laboratoire.
Alors que le groupe de travail commençait à étudier les problématiques techniques liées à l’ouverture de ce nouveau schéma d’accréditation, la crise sanitaire est arrivée, retardant de plusieurs mois le processus de développement.
Après la validation du dossier par la Commission d’accréditation, deux expertises techniques ont suivi pour vérifier la validité des méthodes du laboratoire. GUIDE-GNSS a finalement reçu son accréditation* en septembre 2021 pour l’évaluation ou la validation des performances de terminaux GNSS.
Le laboratoire GUIDE-GNSS est ainsi accrédité selon la norme NF EN ISO/IEC 17025 pour deux méthodes internes d’essais s’appuyant sur la série de normes EN 16803 :
- « Comparaison à une trajectoire de référence en environnement réel à ciel ouvert », correspondant à des essais sur site à bord d’un véhicule embarquant une instrumentation de référence et les objets d’essais à évaluer. Cette méthode consiste à mesurer les écarts avec la vraie trajectoire du véhicule ;
- « Comparaison à une trajectoire de référence par multi- mesurages sur banc d’essais avec la technique du rejeu » (cf. schéma ci-contre). Cette seconde méthode s’appuie sur la première. La différence réside dans le fait que les objets d’essais sont remplacés par une instrumentation capable d’enregistrer les signaux GNSS et les mesures des capteurs. Ces données ainsi numérisées seront rejouées sur un banc d’essai pour retester, à volonté, tous les objets d’essais à valider ou à comparer.
Avec son accréditation, reconnaissance de sa compétence, et à l’heure où les médias évoquent régulièrement la recherche autour des véhicules autonomes et de la robotique, nul doute que le laboratoire GUIDE-GNSS saura se démarquer et répondre à ces nouveaux enjeux technologiques !
QUESTIONS À XAVIER LEBLAN, DIRECTEUR DU LABORATOIRE GUIDE-GNSS
Pourriez-vous nous présenter votre laboratoire ?
Née en 2010, GUIDE-GNSS était au départ une association financée en grande partie par les pouvoirs publics. Elle regroupait des petites et grandes entreprises du domaine comme Thales ou Airbus notamment, et des partenaires tels que le Centre National d’Etudes Spatiales, le CNES. En 2017, elle a changé de statut et est devenue une Société Anonyme de type coopératif.
Nous sommes un petit laboratoire d’essais de cinq personnes dont la spécialité est la géolocalisation. En tant qu’experts indépendants en métrologie GNSS, nous évaluons et caractérisons les performances de solutions exploitant les infrastructures spatiales. Nos clients recherchent la précision, l’efficience et l’intégrité des mesures de position pour sécuriser les fonctions de mobilité, comme c’est le cas avec les véhicules autonomes par exemple.
Nous nous sommes distingués avec le projet Ecotaxe. Dès 2013, notre laboratoire a reçu un agrément ministériel pour réaliser les essais d’homologation des chaînes de collecte. Avec ce retour d’expérience, GUIDE-GNSS a proposé de nouvelles méthodes d’essais et les a validées avec l’aide du CNES.
Quels sont les enjeux de la géolocalisation aujourd’hui ?
Nous pouvons avoir l’impression que les technologies de géolocalisation sont à leur apogée et rentrées dans les mœurs. Mais ce constat est en trompe l’œil. Leur utilisation va encore se développer, notamment au sein des grandes industries du transport et de l’agriculture.
Pour une utilisation domestique, les utilisateurs se satisfont de navigateurs peu performants, mais suffisants, pour les guider dans leurs déplacements.
En revanche, les secteurs industriels ont d’autres exigences à satisfaire. En dehors de l’aviation, où les moyens techniques déployés sont hors-norme, cette technologie est encore utilisée pour des fonctions secondaires dans de nombreux cas.
En 2017, un virage a été pris sous l’impulsion de l’industrie automobile, et plus particulièrement de ses programmes de véhicules toujours plus autonomes, intégrant un nombre considérable de composants électroniques. Un marché de masse s’est alors ouvert pour la technologie GNSS, les prix s’en trouvant réduits sous l’effet des volumes de production. Une opportunité qui a profité également aux autres secteurs.
Les performances en géolocalisation conditionnent le bon fonctionnement des applications. À titre d’exemple, si un robot agricole doit biner entre des rangées de laitues, une erreur de plus de 10 cm détruirait la plantation. De ce fait, des essais sont nécessaires pour vérifier la fiabilité et la précision des mesures de positions. Ces tests sont pris en charge par les développeurs de solutions, dès les premières étapes de leurs travaux en R&D.
Les résultats de ces évaluations soulèvent des questions de confiance de plusieurs natures. En effet, les terminaux GNSS choisis doivent rester compétitifs, les caractéristiques techniques annoncées doivent être exactes et les conditions d’utilisation des mesures de positions doivent être sûres.
Ainsi, les prestations des laboratoires d’essais, comme GUIDE- GNSS, ont pour mission de vérifier la capacité technique de ces solutions à remplir les services attendus.
Par ailleurs, nous nous inscrivons dans une compétition internationale. Le fait d’avoir en France un laboratoire capable de délivrer des rapports d’essais fiables, en toute indépendance, facilitera les prises de décision et accélérera les retours d’expérience au profit des clients.
Dans le cas de validations soumises à des directives, les déclarations de conformité autoriseront ou non la commercialisation de systèmes de positionnement, comme ceux requis pour la navigation autonome. La chaîne de métrologie portée par les laboratoires d’essais devient alors une pièce stratégique pour le rayonnement de l’industrie nationale.
Schéma – Méthode d’essais du rejeu
Essais sur robot agricole – CEOL Agreenculture
Véhicule d’essais instrumenté
Vous intervenez également en matière de normalisation. Pouvez-vous nous expliquer comment ?
Deux instances de normalisation européennes traitent du domaine de la géolocalisation : l’ETSI, plutôt orientée vers les télécommunications, et le CEN-CENELEC, l’agence de normalisation européenne en charge de tout ce qui est
électronique et électrotechnique. La première agence peut se prévaloir de l’antériorité de ses travaux, qui ont notamment permis de valider la compatibilité fonctionnelle des différentes composantes du système GNSS. La seconde agence s’intéresse davantage aux performances en tant que telles.
Un groupe de travail, soutenu par le CEN-CENELEC et composé de laboratoires, de constructeurs et d’intégrateurs de récepteurs, a publié sa première norme en 2016 : l’EN 16803-1.
GUIDE-GNSS a rejoint ses membres pour la rédaction du second volet de cette série de normes avec l’EN 16803-2. Cette partie vise à réaliser les essais dans des environnements réels ou assimilés.
En 2019, le CEN-CENELEC a renouvelé sa confiance à GUIDE-GNSS en contractualisant avec notre laboratoire pour contribuer à l’élaboration de la nouvelle norme EN 16803-4, destinée à définir les exigences nécessaires à la réalisation des scénarios de référence pour ces essais GNSS. Sans attendre sa publication, GUIDE-GNSS a soumis une version interne de cette méthode au Cofrac pour proposer des prestations d’évaluation sous accréditation. À notre connaissance, actuellement, GUIDE- GNSS est le seul laboratoire d’essais accrédité au monde à pouvoir délivrer des déclarations de conformité sur cette base.
Nous travaillons déjà sur de nouvelles méthodes, avec en vue les normes EN 16803-5 et 16803-6 notamment, destinées à l’évaluation des mesures de haute précision et des enveloppes de protection. Ce dernier point consiste à vérifier la capacité d’un récepteur à évaluer ses propres erreurs et à garantir son fonctionnement dans un gabarit prédéfini. C’est quelque chose que nous envisageons de proposer au Cofrac lorsque nous serons prêts.
GUIDE-GNSS est le premier laboratoire d’essais en géolocalisation accrédité pour ces méthodes d’essais. Qu’attendez-vous de cette accréditation ?
Nous avons innové et mis au point de nouvelles méthodes d’essais pour déterminer la fiabilité et la précision de terminaux GNSS. L’accréditation nous semblait indispensable en termes de crédibilité, pour pouvoir valoriser les performances des systèmes de navigation de nos clients. Ainsi, ils pourront à leur tour avancer leurs avantages concurrentiels sur le marché français ou international.
Pendant longtemps les industriels ont eu des doutes sur les performances réelles de la géolocalisation par satellite. Effectivement, des solutions mal sélectionnées ou mal implémentées négligeaient les niveaux de fiabilité attendus par les professionnels. À présent, nous comptons nous appuyer sur notre accréditation pour clarifier les revendications des constructeurs et ainsi gagner la confiance des donneurs d’ordre et des utilisateurs.
LE CNES, UN PARTENAIRE DE CHOIX POUR LE LABORATOIRE GUIDE-GNSS
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De quelle façon le CNES est-il intervenu dans les travaux du laboratoire GUIDE-GNSS ?
« La performance d’un système de navigation vient à la fois de la qualité du système qui génère les signaux de navigation transmis vers la Terre, Galileo en l’occurrence, et du récepteur qui est un contributeur essentiel de l’équation. C’est là que GUIDE- GNSS joue un rôle important. »