Stellar-40 Système de navigation inertielle de qualité tactique

---

La navigation à l'estime est une méthode de navigation sans GNSS qui s'appuie sur l'inertie et d'autres données de capteurs pour maintenir un suivi continu. En général, lorsque GNSS perdu, un système perd complètement sa position. Avec la navigation à l'estime, le système calcule une position continue qui dérivera lentement au fil du temps. Le taux de cette dérive dépend de la qualité de IMU interne IMU de la disponibilité de capteurs auxiliaires externes.

Le Stellar-40 utilise notre protocole propriétaire sbgECom, qui emploie des trames de messages clairement définies. Grâce à ces messages prédéfinis, le système peut ingérer de manière transparente les données aérodynamiques (airdata), les vitesses corps et les données de position absolue de tout capteur externe capable de fournir ces informations.

Non, car ce n'est pas nécessaire. L'algorithme avancé de fusion de capteurs du Stellar-40 calcule et estime automatiquement les conditions de vent en temps réel, éliminant ainsi le besoin de les saisir manuellement.

Pour les plateformes terrestres, le Stellar-40 prend en charge une variété d'entrées d'aide à la navigation pour améliorer la précision, en particulier dans les environnements où le GNSS est indisponible. Celles-ci incluent les odomètres matériels (odométrie de roue), les aides à la vitesse provenant de capteurs externes (tels que LiDAR ou capteurs optiques) et les aides à la position absolue.

Le choix approprié dépend de votre environnement d'exploitation. Nous recommandons vivement la version amortie pour les plateformes exposées à des environnements difficiles et vibrants, tels que les drones de frappe en profondeur ou les véhicules terrestres sans pilote (UGV). Si vous ne savez pas quelle version convient à votre application, notre équipe d'assistance est à votre disposition pour vous aider à faire le bon choix.

Qu'est-ce que le SBAS ?

Le système d'augmentation par satellite (SBAS) est une technologie GNSS qui améliore la précision, l'intégrité, la disponibilité et la continuité du positionnement par satellite. Initialement développé pour soutenir l'aviation, le SBAS est devenu une aide à la navigation précieuse pour des applications telles que les drones, la navigation maritime, l'agriculture de précision, la cartographie SIG, les véhicules autonomes et les systèmes de navigation inertielle (INS). Contrairement à la cinématique en temps réel (RTK) ou au positionnement ponctuel de précision (PPP), le SBAS offre un positionnement gratuit au mètre près sans nécessiter de station de base locale ni de connexion Internet.

GNSS autonome détermine sa position en mesurant les pseudo-distances par rapport aux satellites appartenant à des constellations telles que GPS, Galileo, GLONASS ou BeiDou. Cependant, ces mesures sont affectées par plusieurs sources d’erreur, notamment la dérive de l’horloge des satellites, les erreurs d’orbite (éphémérides), le retard ionosphérique, le retard troposphérique, le bruit du récepteur et les trajets multiples. Le SBAS estime en continu la plus importante de ces erreurs et diffuse des corrections en temps réel qui améliorent considérablement la solution de navigation.

L'architecture SBAS repose sur un réseau de stations de référence, dont la position a été mesurée avec précision, réparties sur une région donnée. Ces stations surveillent en continu GNSS et comparent les distances mesurées par rapport aux satellites avec leurs positions connues afin d'estimer les erreurs liées à l'horloge des satellites, à leur orbite et à l'ionosphère. Les mesures sont transmises à des centres de contrôle principaux, qui combinent les données de toutes les stations de référence pour générer des messages de correction et des informations d'intégrité. Ces messages sont ensuite transmis vers des satellites géostationnaires qui les rediffusent aux GNSS compatibles SBAS. Le récepteur applique ces corrections avant de calculer sa position, ce qui réduit efficacement les principales sources d’erreur affectant les mesures de pseudodistance.

Mathématiquement, la pseudodistance corrigée peut s'exprimer comme suit :

Pcorrigé​ = Pmesurée​ − Δhorloge ​− Δorbite​ − Δion​

où Pmesurée est la mesure de pseudodistance d’origine, Δhorloge représente la correction de l'horloge du satellite, Δorbite​ est la correction orbitale, et Δiono est la correction du retard ionosphérique.

Ces corrections réduisent généralement les erreurs de positionnement GNSS autonome d’environ 3 à 10 mètres à environ 1 à 2 mètres. Bien que ce niveau de précision soit inférieur à celui de l’ordre du centimètre atteint avec les technologies RTK ou PPP, le SBAS offre un avantage majeur : la surveillance de l’intégrité. Plutôt que de se contenter d’améliorer la précision de la position, le SBAS évalue en permanence l’état de chaque satellite surveillé et alerte rapidement les utilisateurs si un satellite devient peu fiable en raison d’anomalies d’horloge, d’erreurs orbitales ou d’une dégradation du signal. Cette fonctionnalité est essentielle pour les applications critiques en matière de sécurité, où les utilisateurs doivent savoir s’ils peuvent se fier à la solution de navigation.

Plusieurs services SBAS régionaux sont opérationnels à travers le monde. Parmi ceux-ci figurent le WAAS en Amérique du Nord, l'EGNOS en Europe, le MSAS au Japon, le GAGAN en Inde, le SDCM en Russie, le KASS en Corée du Sud et le SouthPAN en Australie et en Nouvelle-Zélande. Les récepteurs GNSS multifréquences modernes prennent généralement en charge automatiquement plusieurs services SBAS, en fonction de leur emplacement géographique.

Pour les systèmes de navigation inertielle, le SBAS fournit une GNSS plus précise et plus fiable qui améliore les performances de la fusion des capteurs. Un filtre de Kalman étendu (EKF) utilise les mesures corrigées GNSS et de vitesse GNSS pour limiter périodiquement la dérive accumulée par les capteurs inertiels. Par rapport GNSS autonome, le SBAS réduit le bruit de mesure et les biais liés aux satellites, ce qui se traduit par des mises à jour de position et de vitesse plus stables, tout en fournissant des informations précieuses sur l’intégrité aux algorithmes de navigation. Cependant, le SBAS n’augmente pas la fréquence GNSS et ne peut pas compenser GNSS . En cas d’interruption du signal, les performances globales de navigation dépendent toujours principalement de la qualité de IMU de l’efficacité de l’algorithme INS .

Le SBAS constitue donc une excellente solution pour les applications nécessitant un positionnement gratuit, disponible partout dans le monde, avec une précision de l'ordre du mètre, tout en garantissant une fiabilité et une intégrité élevées. Il est particulièrement bien adapté aux véhicules autonomes, aux drones, à la navigation maritime, à l'agriculture et aux systèmes industriels, où une navigation robuste prime sur une précision de l'ordre du centimètre. Lorsque les applications exigent un positionnement de qualité topographique, les techniques de correction RTK ou PPP restent privilégiées, tandis que le SBAS apporte une amélioration fiable et largement accessible à GNSS classique.