Projet GEOSUR
Certification des positionnements multi-capteurs pour les robots agricoles autonomesContexte
L’objectif du projet GEOSUR consiste à garantir les performances en intégrité des terminaux GNSS dédiés à la navigation autonome dans des environnements agricoles.
Dans le cadre de ce projet, les activités de GUIDE se déclinent en 3 grandes tâches :
- Evaluer les performances en précision des terminaux GNSS qui seront utilisés tout au long du projet ;
- Réaliser des scénarios d’essais à l’aide de corruption de mesures GNSS pour simuler des événements redoutés.
- Développer les processus de certification pour établir les conformités des terminaux GNSS aux exigences métiers.
des essais en environnement agricole contraint
En collaboration avec la société AGREENCULTURE, fabricant de terminaux GNSS sûrs, et l’Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’alimentation et l’Environnement (INRAE), chargé des recherches en agronomie, GUIDE a validé les capacités opérationnelles du terminal GNSS nommé l’AGCBox.
Les critères de performance ont été dressés pour évaluer l’utilisation de ce produit au milieu de cultures d’arbres fruitiers et de panneaux solaires. L’environnement GNSS local était considéré comme relativement contraint. En effet, les obstacles matériels et naturels sont ici susceptibles de causer des erreurs de position, en masquant, en brouillant les signaux satellitaires ou encore, en provoquant des réflexions parasites (multi trajets).
GUIDE a conduit les essais sur site, établi les incertitudes de la vérité terrain et analysé les données pour dresser le rapport et le certificat d’essais.
La corruption des données GNSS
Pour déterminer la vulnérabilité des terminaux GNSS aux cas redoutés, les laboratoires doivent les mettre à l’épreuve en reconstituant des conditions d’essais réalistes avec l’ensemble des mesures hybridées menant aux calculs des positions.
Ces conditions d’essais peuvent s’avérer difficiles à reproduire sur site ou en simulation GNSS, notamment lorsque les événements redoutés sont consécutifs à une combinaison de mesures erronées.
Dans ce contexte, des mesures réelles choisies sont réutilisées après des opérations de contextualisation des données. Les mesures GNSS sont horodatées pour être synchronisées avec les scénarios d’essais retenus. Et surtout, les erreurs redoutées sont mêlées à ces scénarios en corrompant les mesures originales.
A cette fin, le laboratoire a développé des méthodes basées sur des techniques d’apprentissage automatique (machine learning). En effet, GUIDE dispose de gros volumes de données collectées par ses soins en situation réelle pour entrainer des modèles. Les résultats offrent une simulation numérique des mesures GNSS (RINEX ou RTCM) parfaitement représentative de la réalité, à moindre coût.
Figure 1 : Campagne d’essais réalisée avec le robot CEOL, en collaboration avec Agreenculture et l’INRAE.
Figure 2 – GEOSUR, schéma corruption des données GNSS
La création d’un banc de certification pour l’agriculture
La finalité du projet GEOSUR vise donc à créer un banc d’essais pour évaluer la fiabilité des calculs de position de terminaux GNSS utilisés pour la robotique agricole et autonome.
Ce processus de certification vise donc à:
- identifier les événements redoutés et analyser les modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité,
- concevoir des scénarios d’essais représentatifs des événements redoutés à surmonter,
- développer les jeux de mesures, erronées ou non, nécessaires aux scénarios d’essais,
- valider l’intégrité du banc d’essais appelé à rejouer les jeux de données,
- constater les résultats et établir leurs conformités avec les exigences d’intégrité attendues.
Le projet GEOSUR a pour ambition de renforcer la sureté des fonctions de positionnement sur les robots agricoles. Cette condition est cruciale pour le mode autonome de ces machines destinées à être opérées sans surveillance.
Les résultats de cette initiative contribueront à déterminer le degré de confiance associé à leurs utilisations, dans un contexte soigneusement défini.
En savoir plus sur l’application des technologies GNSS pour la robotique agricole
Les partenaires
AGREENCULTURE : Recepteur GNSS sécurisé.
TORUS ACTIONS : Concepteur d’algorithmes de positionnement à base de filtre adaptatif.
M3 SYSTEMS : Fabricant d’instrumentations GNSS.
LAAS : Laboratoire de recherche spécialisé dans la sureté de fonctionnement.
INRAE (Montrode) : Laboratoire de recherche en agronomie.
Ce projet a été financé par le gouvernement dans le cadre de France 2030.
Ce projet a été financé par l’Union européenne – Next Generation EU dans le cadre du plan France Relance.
