FR3128988A1 - Dispositif de visée stellaire à platine rotative et procédé de mise en oeuvre - Google Patents
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Abstract
Dispositif de visée stellaire (3), comprenant un dispositif de mesure inertielle (320), au moins un viseur stellaire, caractérisé en ce qu’il comprend une table rotative (310) comportant bâti (311) fixe, une platine (312) montée sur le bâti 1 pour pivoter autour d’un axe de rotation (313) et un moteur d’entraînement en rotation de la platine (312) par rapport au bâti (311), et en ce que le viseur stellaire et le dispositif de mesure inertielle sont fixés sur la platine (312). FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 1
Description
La présente invention concerne le domaine de la navigation des véhicules, c’est-à-dire la localisation des véhicules le long de leur trajectoire d’un point de départ à un point d’arrivée. L’invention concerne plus particulièrement la navigation stellaire.
ARRIERE PLAN DE L’INVENTION
Il est connu des dispositifs de visée stellaire comprenant au moins un viseur stellaire ou capteur d’image fixé au véhicule porteur et relié à un circuit électronique de traitement programmé pour reconnaître des objets célestes dans les images fournies par le capteur d’image et en déduire une position stellaire du véhicule porteur.
Pour ce faire, le circuit électronique de traitement est agencé pour :
- déterminer la direction de pointage du capteur d’image et la portion de ciel entrant dans le champ du capteur d’image à partir d’une position estimée du véhicule porteur et de la verticale locale au viseur stellaire ;
- identifier les objets célestes présents dans le champ en question au moyen d’une éphéméride ;
- déterminer dans un repère de mesure du dispositif de visée stellaire l’ascension et la déclinaison des objets célestes et en déduire par triangulation la position stellaire du véhicule porteur.
La verticale locale est déterminée à partir d’une attitude inertielle fournie par un dispositif de mesure inertielle associé physiquement au dispositif de visée stellaire. Le dispositif de mesure inertielle comprend une unité de mesure inertielle qui est fixée au véhicule porteur et qui comporte des capteurs inertiels linéaires (des accéléromètres) et des capteurs inertiels angulaires (généralement des gyromètres) disposés selon les axes d’un repère de mesure pour fournir des signaux, ou incréments, représentatifs de l'intégrale, sur des pas de temps successifs, du vecteur de force spécifique par rapport à un repère inertiel de référence (la force spécifique - en anglais « specific force », « g-force » ou « mass-specific force » - est une représentation de la somme, d’une part, de l’accélération du véhicule porteur de l’unité de mesure inertielle par rapport au repère inertiel et, d’autre part, de la pesanteur terrestre). Les capteurs sont reliés à un circuit électronique de traitement programmé pour exploiter les signaux fournis par l’unité de mesure inertielle de manière à déterminer une attitude inertielle du plan horizontal du viseur stellaire et donc la verticale locale du viseur stellaire.
OBJET DE L’INVENTION
L’invention a notamment pour but d’améliorer les dispositifs de visée stellaire.
A cet effet, on prévoit, selon l’invention un dispositif de visée stellaire, comprenant un dispositif de mesure inertielle, au moins un viseur stellaire, et une table rotative comportant bâti fixe, une platine montée sur le bâti 1 pour pivoter autour d’un axe de rotation et un moteur d’entraînement en rotation de la platine par rapport au bâti. Le viseur stellaire et le dispositif de mesure inertielle sont fixés sur la platine.
Le bâti est destiné à être fixé au véhicule porteur de sorte que la platine peut être entrainée en rotation par rapport au véhicule porteur. Ainsi, il est possible d’orienter le viseur stellaire par rapport au véhicule porteur tout en conservant une détermination précise de la verticale locale du viseur stellaire, cette détermination étant indépendante des jeux de guidage en rotation de la platine par rapport au bâti. Le fait de pouvoir orienter le viseur stellaire par rapport au véhicule présente plusieurs avantages. Elle permet d’orienter le viseur par exemple pour éviter qu’il ne soit aveuglé par le soleil. De plus, elle peut permettre de distinguer l’une de l’autre l’erreur d’attitude du plan horizontal défini par le dispositif de mesure inertielle et l’erreur d’harmonisation entre le dispositif de mesure inertielle et le dispositif de visée stellaire qui conditionnent la précision de la position inertielle. Or, l’une de ces erreurs est modulée par la rotation en cap alors que l’autre ne l’est pas et il est intéressant de pouvoir connaître qu’elle est la contribution de ces deux erreurs.
L’invention concerne également un véhicule pourvu d’un tel dispositif de visée stellaire et un procédé de mise en oeuvre.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
Claims (6)
- Dispositif de visée stellaire (3), comprenant un dispositif de mesure inertielle (320), au moins un viseur stellaire, caractérisé en ce qu’il comprend une table rotative (310) comportant bâti (311) fixe, une platine (312) montée sur le bâti 1 pour pivoter autour d’un axe de rotation (313) et un moteur d’entraînement en rotation de la platine (312) par rapport au bâti (311), et en ce que le viseur stellaire et le dispositif de mesure inertielle sont fixés sur la platine (312).
- Dispositif selon la revendication 1, comprenant deux viseurs stellaires, les deux viseurs stellaires étant fixés sur la platine avec des orientations différentes.
- Véhicule équipé d’un dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes.
- Procédé de navigation d’un véhicule (A) équipé d’un dispositif de visée stellaire (3) selon la revendication 1 ou 2, et d’un dispositif de positionnement satellitaire (2), le dispositif de visée stellaire et le premier dispositif de mesure inertielle étant solidaires d’un même support (312), comprenant les étapes de :
- commander des mouvements du support selon différents caps de visée du dispositif de visée stellaire en faisant pivoter la platine (312),
- simultanément à ces mouvements, calculer dans un plan horizontal, des premières positions du véhicule à partir d’un premier algorithme de navigation utilisant des mesures stellaires, et des deuxièmes positions du véhicule à partir d’un deuxième algorithme de navigation utilisant des premières mesures inertielles issues du dispositif de mesure inertielle en couplage avec des mesures satellitaires,
- calculer des premiers écarts entre les premières positions et les deuxièmes positions correspondant à chaque cap de visée et les représenter dans un repère polaire (P) en fonction du cap correspondant et des valeurs des premiers écarts,
- effectuer une régression circulaire sur lesdits premiers écarts pour déterminer dans ce repère polaire un premier cercle (C1) représentatif de l’ensemble des premiers écarts,
- déterminer un rayon (r1) du cercle et un deuxième écart entre un centre (o1) du premier cercle et une origine (O) du repère polaire.
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel les étapes précitées sont effectuées pour vérifier une harmonisation du dispositif de visée alors que le véhicule est immobile.
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel les étapes précitées sont effectuées pour vérifier une harmonisation du dispositif de visée alors que le véhicule est en mouvement.
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|---|---|---|---|---|
| US20160337574A1 (en) * | 2014-01-04 | 2016-11-17 | Jack Chen | Automatic astronomical observation system and observation method |
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2021
- 2021-11-09 FR FR2111863A patent/FR3128988B1/fr active Active
Patent Citations (1)
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