Projet CERTINAV

Contexte

Dans le cadre de l’appel à projet ReadyNov 2019-2021, le consortium, composé de GUIDE, OKTAL-SE, l’ONERA et M3 Systems, a lancé le projet CERTINAV financé par la Région Occitanie à hauteur d’un montant total de 709K€.

Objectif du projet

L’objectif du projet a été de développer une plateforme de métrologie GNSS à destination des industriels désirant certifier leurs systèmes de guidage. En effet, la maîtrise des performances (d’intégrité et de précision), en particulier dans les milieux perturbés, type agglomérations ou sites industriels, constitue le principal défi à relever pour assurer la sécurité et l’efficacité des nouvelles solutions de transport.

La nouvelle plateforme d’essais GNSS offre de nouvelles méthodes d’essais, y associant notamment une nouvelle génération de simulateurs GNSS, un système d’enregistrement de signaux satellitaires et un second dédié aux rejeux de mesures collectées par différents capteurs.

essais réalisés SUR la plateforme CERTINAV

• Evaluation des performances en Précision

Pour déterminer les performances d’un système de positionnement, la méthode retenue est celle  dite du « Record & Replay », avec ou sans données d’assistance de type RTK. Cette technique d’essai est basée sur des signaux numérisés sur site et rejoués en laboratoire.

Le scénario d’essais présenté sur la figure 1 simule le travail d’un robot agricole manœuvrant entre des rangs de plantation. Pour reconstituer ce type de dynamique, les données ont été collectées sur un parking.

• Vulnérabilité au Brouillage

Pour évaluer la vulnérabilité d’un système de positionnement GNSS face au brouillage, la méthode d’essai retenue a été de mélanger les signaux GNSS avec les interférents considérés.

Un générateur est alors programmé pour synthétiser des signaux de plus en plus puissants, jusqu’à atteindre le seuil de décrochage du récepteur.

En fonction des cas d’essais, les signaux GNSS sont, soit simulés, soit rejoués .

Le scénario choisi pour cette démonstration représente celui d’un drone, à voilure fixe, en surveillance sur une zone définie.

Les trajectoires sont issues d’essais réalisés avec le drone BOREAL et les données ont été fournies par M3 Systems,

• Validation de Modèles de Simulation

La méthode adoptée a permis d’analyser le comportement d’un système de positionnement à proximité d’infrastructures, telles que des bâtiments, en reproduisant les phénomènes de propagation des signaux GNSS dans un environnement synthétique, c’est à dire sans recourir à des essais réels.

Le scénario d’essais présenté à droite place un robot agricole circulant et s’arrêtant près d’un bâtiment dans une scène 3D. Les analyses visent à simuler les phénomènes de propagation par de calcul pour valider les modèles.

L’environnement synthétique a été dessiné par OKTAL-SE pour reconstituer la zone d’essais .

Des résultats au-delà des objectifs initiaux

• Le projet a permis de faire des essais en géolocalisation dans le cadre de situations dites « typiques » (les cas les plus communément rencontrés), mais aussi « critiques » (notamment dans des cas de brouillage et de leurrage);
• De nouvelles méthodologies ont pu être mises en place, à travers un simulateur (reproduisant l’environnement réel en 3D) permettant d’anticiper les mesures des récepteurs grâce à l’autoapprentissage (IA) des mesures GNSS;
• Le projet a permis une contribution significative à la certification des drones (UAS), selon l’EN 4709-003;
• Une adaptation des méthodes a permis d’établir des critères de performances (LABELS) indispensables à la certification;
• Enfin, les méthodes développées visent à limiter les essais en environnement réel pour les implémenter en laboratoire sur des bancs d’essais spécialisés, permettant ainsi de diminuer l’empreinte environnementale.