La navigation visuelle comme alternative au GPS

Publié: 15 septembre 2016 dans C4ISR et CMI, Electronique de défense, Non classé
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Le GPS est aujourd’hui tellement répandu que l’on oublie même son usage, à moins que l’on se trouve dans un tunnel. Mais les combattants sur le terrain doivent, quant à eux, compter sur un système fiable et continu. Or de nombreux facteurs peuvent affecter la réception du signal : le terrain lui-même, notamment en environnement urbain, ou le brouillage volontaire ou non du système.

Afin de maintenir cette capacité critique de géolocalisation, les ingénieurs du CERDEC (Command Communications-Electronics Research, Development and Engineering Center), une unité de l’Armée de Terre américaine, ont imaginé se fonder sur l’utilisation d’une micro-caméra. L’idée est ainsi de faire de la navigation visuelle : la caméra rapide capture les images haute définition (pouvant ainsi capturer les détails les plus fins) de l’ensemble des amers visuels (objets, points caractéristiques) lors du déplacement du combattant. Un système doit ensuite comparer ses images, afin de déterminer la direction et la vitesse de déplacement. Pour davantage de précision, le système est couplé à une mini-centrale inertielle (IMU : inertial measurement unit) comprenant un ensemble de capteurs dont des accéléromètres et des gyroscopes.

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En termes de déploiement, une première version sera destinée (sans doute en 2022) à être disposée sur un véhicule, avant d’envisager une application au combattant débarqué. Une telle version embarquée a d’ailleurs été récemment testée sur une autoroute américaine (ce qui peut difficilement être considéré comme un test démonstratif, en particulier compte tenu de l’extrême continuité du terrain).

Cependant, une version « combattant débarqué » a également fait l’objet d’un test et a permis de maintenir la trajectoire initialement prévue, en l’absence de tout signal GPS. On peut d’ailleurs imaginer des retombées immédiates d’une telle technologie dans le domaine civil – qui, à l’inverse, a fourni des technologies de navigation visuelle, accompagnant l’essor des véhicules autonomes.

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La limitation, en termes de performances, provient aujourd’hui de l’absence d’estimation de la profondeur. Pour ce faire, il serait nécessaire de déployer des caméras capables de vision stéréo (ce qui risque d’avoir un coût notamment en termes d’encombrement et de puissance électrique embarquée nécessaire).

D’autres alternatives sont en cours d’examen. Les mêmes ingénieurs du CERDEC imaginent ainsi pouvoir déployer des « pseudolites » : des pseudo-satellites, opérant à basse altitude, et permettant de diffuser un signal fort, difficile à brouiller.

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Ces pseudolites peuvent opérer sur une plate-forme, une montagne, ou un avion volant à basse altitude. Ils comprennent un système de réception et un système de transmission : la réception est en fait un système de navigation (qui se connecte, lui, à un GPS), et un système de diffusion de sa position. Le schéma ci-dessous illustre le principe.

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Indépendamment de ces technologie, on ne peut trop conseiller de maintenir le niveau de formation élémentaire de nos militaires : difficile en effet de brouiller une carte et une boussole!

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