Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Programme détaillé

Introduire le contexte et les principes fondamentaux de  la navigation inertielle

·        Le contexte : historique, enjeux et objectifs.

·        Les principes fondamentaux et les bases de la navigation inertielle (incluant différence entre force spécifique et accélération.

·        Notions de géodésie.

·        Notions sur l’alignement.

·        Différents types de réalisations et domaines d’emploi.

Présenter les principes de base, les différentes technologies ainsi que les domaines et conditions d’utilisation.

·        Présentation des différents principes mis en œuvre et technologies associées.

·        Types d'erreur, modèles.

·        Caractéristiques, classes de performances / ordres de grandeur de couts, dimensions.

Présenter les algorithmes de navigation et la dynamique des erreurs associées.

·        Equations fondamentales et algorithmes associés ; en navigation et alignement (y compris algorithmes d’intégration HF..).

·        Equations d'erreur.

·        Projection fonction/physique.

·        Architectures et implémentations associées.

·        Exercices.

Radionavigation

·        Introduction à la radionavigation :

o   Historique.

o   Les systèmes de radionavigation terrestres (VOR, TACAN, DME, ILS, MLS, LORAN)

o   Les systèmes de radionavigation par satellites.

o   Présentation du système GPS et des signaux GPS.

·        Le récepteur GPS :

o   Architecture fonctionnelle d’un récepteur.

o   Principe de la mesure GPS : pseudo distances, pseudo vitesses.

o   Calcul de la position et de la vitesse GPS.

o   Spécificités des récepteurs GPS militaires : modules cryptographiques, acquisition directe en code Y, tenue au brouillage.

·        Améliorations du GPS et systèmes futurs :

o   Les limitations du GPS : intégrité, tenue au brouillage, masquage, précision…

o   Les techniques d’amélioration du GPS : techniques différentielles, contrôle d’intégrité, augmentation de la constellation, amélioration de la tenue au brouillage…

o   Le système Galiléo et les autres systèmes de radionavigation par satellites (existant ou à venir).

Capteurs non inertiels pour la navigation

·        Les différents types de capteurs et leur apport pour la navigation :

o   capteurs de vision (caméra IR, visible, stellaire),

o   capteurs de déplacement (odomètre, loch à corrélation), de vitesse (loch, doppler, anémométrie),

o   capteurs de distance (radar, sonar, sondeur),

o   capteurs d’altitude ou d’immersion,

o   capteurs de champ magnétique.

Systèmes inertiels hybridés             

·        Techniques d'hybridation : filtrage statistique, filtrage de Kalman (linéaire et étendu), notions de filtrage « unscented » et particulaire.

·        Objectifs et apports attendus de l’hybridation des systèmes inertiels, en fonction du domaine d’application et des observations (vitesse, position, attitudes, références angulaires ….).

·        Exemples d’architectures d’hybridation.

·        Exercices.

Présenter les principes de l’alignement.

·        Présentation de quelques techniques d'alignement.

·        Problème de l'observabilité.

·        Choix d'architectures dans les systèmes embarqués et contraintes opérationnelles.

Géo référencement  et géolocalisation

Guidage terminal des missiles

Navigation Air Terre Mer                  

·        Les spécificités liées à chaque application : besoins client, durées des missions, environnements, précisions.

·        Les capteurs externes et les types d'hybridations utilisées.

·        Exemples d'architectures.

Navigation par corrélation                

·        Principes fondamentaux ; comment tirer partie de la connaissance de certaines caractéristiques physiques d’une zone géographique.

·        Techniques utilisées.

·        Exemples d’application :

o   Corrélation de terrain (relief) : CORZ, Bathymétrie.

o   Gravimétrie.

o   Corrélation à partir d’images.

·        Conception globale d’un système de navigation intégrant une fonction de corrélation :

o   Complémentarité / apport des différents sous-systèmes ; performance globale.

o   Impact des erreurs des donnés de carte.

Caractéristiques de l’environnement, Spécification. Qualification                            

·        Les différentes normes (comprenant celles relatives à la sureté de fonctionnement, la sécurité…) applicables à la navigation inertielle.

·        Leur prise en compte dans la conception.

·        La qualification aux environnements.

Sûreté, Intégrité, Sécurité

·        Définitions des concepts de sûreté, intégrité, sécurité.

·        Prise en compte de ces exigences dans la conception.

·        Techniques particulières mises en œuvre pour l'aéronautique.

Validation des algorithmes et des performances

·        Présentation de la démarche d'étude et de validation pour la navigation inertielle et hybride.

·        Présentation des outils associés.

Architecture d'un système inertiel et exemple d'application

·        Chaines fonctionnelles, architecture matérielle.

·        Prise en compte des différentes contraintes, compromis.