Stage - Navigation avec un filtre de Kalman Invariant F/H

Une centrale inertielle est un équipement dont le but est de fournir à chaque instant sa position, sa vitesse et son orientation à un porteur (dont les types sont variés, de la fusée Ariane 5 au sous-marin, en passant par les avions et les moyens de transport terrestre par exemple).

Une centrale inertielle est constituée entre autre :
• de capteurs inertiels (3 gyromètres et 3 accéléromètres) permettant d'estimer la quantité de mouvement subis par le porteur,
• de capteurs non-inertiels (baromètre, odomètre, loch, récepteur GNSS, caméra, …) améliorant la localisation du porteur à l'aide d'un algorithme de fusion de données

Les modèles mathématiques décrivant l'évolutions des grandeurs fondamentales calculées par les systèmes de navigation (position, vitesse et attitudes) sont non linéaires. Il s'agit d'une contrainte très forte pour le choix de l'algorithme de fusion de données utilisé dans les logiciels de navigation. Une solution très répandue est l'utilisation d'un filtre de Kalman Entendu. Cet algorithme se base sur une étape de linéarisation des modèles autour de l'état courant estimé. Ceci rend la précision de la localisation sensible aux erreurs de linéarisations liées à l'erreur sur l'état estimé. Certains cas opérationnels conduisent à des problèmes dits de « fausse observabilité » dégradant sensiblement la précision des centrales inertielles. C'est pourquoi, de nouveaux types d'algorithmes de fusion de données plus adaptés aux systèmes non linéaires sont à l'étude.

Le but de ce stage est d'étudier un algorithme innovant appelé « filtre de Kalman Invariant Etendu » (Invariant Extended Kalman Filter en anglais), développé par Safran Electronics & Defense et Mines Paristech, dans les systèmes de navigation. En s'appuyant sur les travaux précédemment menés sur ce sujet, le travail consistera à adapter et implémenter cet algorithme sur un simulateur de centrale inertielle et à analyser les performances atteintes.

L'étudiant-e retenu-e pour ce stage sera intégré dans l'équipe de développement des centrales inertielles pour les porteurs terrestres et marines.

Compétences techniques : Traitement du Signal, Filtrage de Kalman, Matlab/Simulink

Qualités requises : Rigueur, Capacités d'analyse, Synthèse
Formation : Ingénieur-e généraliste

Contraintes particulières liés au poste : Résultats du stage confidentiel entreprise