EP2268999A1 - Systeme et procede de determination de parametres representatifs de l'orientation d'un solide en mouvement soumis a deux champs vectoriels - Google Patents

Systeme et procede de determination de parametres representatifs de l'orientation d'un solide en mouvement soumis a deux champs vectoriels

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EP2268999A1
EP2268999A1 EP09732406A EP09732406A EP2268999A1 EP 2268999 A1 EP2268999 A1 EP 2268999A1 EP 09732406 A EP09732406 A EP 09732406A EP 09732406 A EP09732406 A EP 09732406A EP 2268999 A1 EP2268999 A1 EP 2268999A1
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Abstract

Le système de détermination de paramètres représentatifs de l'orientation d'un solide en mouvement soumis à un premier champ vectoriel (A) et un deuxième champ vectoriel (M) comprend un premier capteur triaxial (CAPT1) et un deuxième capteur triaxial (CAPT2) solidaires dudit solide pour mesurer les composantes desdits champs vectoriels respectifs (A, M) selon les axes desdits capteurs, et des moyens de détermination (DETROT) de la matrice de rotation (ROT) du solide. Lesdits moyens de détermination (DETROT) de ladite matrice de rotation (ROT) comprennent : - des moyens de correction (CORR), de l'influence d'un champ vectoriel additionnel de même nature que ledit champ vectoriel mesuré; et - des premiers moyens de calcul (CALC1) d'un tiers vecteur (U) non coplanaire au plan formé par les deux vecteurs (APP, M) délivrés par lesdits moyens de correction (CORR), et tel que les angles du trièdre formé par le tiers vecteur (U) et les deux vecteurs (APP, M) délivrés par lesdits moyens de correction (CORR) restent constants.

Description

Système et procédé de détermination de paramètres représentatifs de l'orientation d'un solide en mouvement soumis à deux champs vectoriels.
L'invention concerne un système et un procédé de détermination de paramètres représentatifs de l'orientation d'un solide en mouvement soumis à deux champs vectoriels.
De manière générale, les systèmes de capture de mouvement d'un solide ont des applications dans des domaines variés tels que la santé, le multimédia, ou la géophysique.
Pour des applications vidéo ou des jeux vidéo, les mouvements d'un utilisateur peuvent être utilisés pour commander des systèmes de réalité virtuelle. A titre d'exemple, les mouvements d'un joueur peuvent être enregistrés pour commander l'évolution d'un personnage virtuel dans une scène de synthèse.
Dans le domaine de l'électronique portable, les dispositifs de capture de mouvement permettent aux appareils de s'adapter au contexte d'utilisation. Ils permettent, par exemple, d'optimiser la réception d'un téléphone portable par la connaissance de son orientation, ou d'améliorer les interfaces des assistants personnels.
Concernant le domaine de la santé, de tels systèmes peuvent servir à positionner des outils de chirurgie, ou à surveiller les déplacements de personne âgées ou ayant des problèmes de santé entraînant une mobilité réduite.
Les capteurs de mouvement, et plus précisément les capteurs de position angulaire, sont fortement miniaturisés et font l'objet de recherches pour leur conférer une robustesse et un coût compatibles avec des applications visant le grand public. La position d'un solide dans l'espace est entièrement déterminée par la connaissance de six grandeurs. Parmi celles-ci on distingue trois grandeurs susceptibles de traduire des translations et trois autres grandeurs susceptibles de traduire des rotations. Les trois dernières grandeurs correspondent à des positions angulaires, appelées angles d'attitude, pouvant être utilisées pour déterminer des mouvements. En outre, une rotation peut être définie par un quaternion. Par exemple le document FR 2 838 185 (Commissariat à l'Energie
Atomique) divulgue un dispositif de capture de l'orientation d'un solide comprenant au moins un capteur de position angulaire susceptible d'être rendu solidaire du solide et de délivrer au moins une donnée de mesure représentative de l'orientation du solide, un moyen générateur de données de test représentatives d'une orientation estimée du solide, et un moyen de modification de l'orientation estimée du solide par confrontation de la donnée de mesure et de données de test. Après une ou plusieurs modifications de l'orientation estimée, celle-ci converge vers l'orientation effective du solide, ou, plus précisément, vers l'orientation mesurée. Ce dispositif ne nécessite pas de moyens de calcul pour établir l'orientation ou l'inclinaison du solide sur la base d'une fonction des données de mesure des capteurs, et permet de s'affranchir des comportements non linéaires de ceux-ci.
Toutefois, un tel dispositif nécessite de nombreux calculs et ne peut pas, ou difficilement, être embarqué sur un système de taille réduite. Un tel dispositif est en outre sensible à l'accélération propre du solide.
Aussi, la présente invention vise à résoudre les problèmes mentionnés précédemment.
Selon un aspect de l'invention, il est proposé un système de détermination de paramètres représentatifs de l'orientation d'un solide en mouvement, soumis à un premier champ vectoriel et un deuxième champ vectoriel, lesdits champs étant de directions connues dans un repère fixe non lié au solide. Ledit système comprend un premier capteur triaxial et un deuxième capteur triaxial solidaires dudit solide pour mesurer les composantes desdits champs vectoriels respectifs selon les axes desdits capteurs, et des moyens de détermination de la matrice de rotation du solide. Lesdits moyens de détermination de ladite matrice de rotation comprennent : - des moyens de correction, désactivables sur commande, adaptés pour corriger l'influence exercée sur les mesures d'au moins un desdits capteurs par un champ vectoriel additionnel de même nature que ledit champ vectoriel mesuré et délivrer au moins un vecteur de champ vectoriel corrigé ; et
- des premiers moyens de calcul d'un tiers vecteur adaptés pour calculer ledit tiers vecteur non coplanaire au plan formé par les deux vecteurs délivrés par lesdits moyens de correction, et tel que les angles du trièdre formé par le tiers vecteur et les deux vecteurs délivrés par lesdits moyens de correction restent constants.
Un tel système permet, à coût réduit, de réaliser un système de calcul des angles d'attitude d'un solide en mouvement utilisant un nombre de calcul fortement réduit, facilitant sa mise en œuvre de manière embarquée à bord d'un ensemble portable de petite taille. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de détermination de ladite matrice de rotation comprennent, en outre, des moyens d'orthogonalisation et de centrage des mesures transmises par lesdits capteurs triaxiaux.
Ainsi, la simplicité de l'algorithme permet une implémentation consommant peu d'énergie, aisément réalisable avec un processeur embarqué.
Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de détermination de ladite matrice de rotation comprennent, en outre, des moyens de commande adaptés pour désactiver lesdits moyens de correction à un instant pris pour référence, pendant que lesdits premiers moyens de calcul calculent un tiers vecteur de référence.
L'utilisateur peut ainsi choisir sa référence.
Avantageusement, le système comprend, en outre, des moyens d'activation automatique adaptés pour activer lesdits moyens de correction lorsqu'une norme d'un desdits champs vectoriels transmis par lesdits capteurs triaxiaux est supérieure à un seuil de référence et pour désactiver lesdits moyens de correction lorsque ladite norme est inférieure ou égale audit seuil de référence.
Ainsi, de manière automatique, le système peut désactiver la correction, par exemple, pour lancer un mode de reconnaissance de geste. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de détermination de ladite matrice de rotation comprennent, en outre, des deuxièmes moyens de calcul d'une matrice intermédiaire dont les colonnes successives sont les composantes dudit tiers vecteur, les composantes dudit premier champ vectoriel mesurées et éventuellement corrigées par lesdits moyens de correction, et les composantes dudit deuxième champ vectoriel mesurées et éventuellement corrigées par lesdits moyens de correction.
Il est ainsi possible d'indiquer des champs de référence, par exemple dans un environnement perturbé magnétiquement, et des les utiliser pour rendre une matrice de rotation correcte. Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de détermination de ladite matrice de rotation comprennent, en outre, des troisièmes moyens de calcul d'inversion de matrice, adaptés pour être activés par lesdits moyens de commande lors du calcul du tiers vecteur de référence et pour calculer la matrice inverse de ladite matrice intermédiaire correspondant au tiers vecteur de référence et nommée matrice inverse de référence.
Les calculs d'inversion de matrice sont effectués uniquement pour la matrice intermédiaire de référence, ce qui limite fortement la complexité calculatoire de réalisation de l'invention.
Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de détermination de ladite matrice de rotation comprennent, en outre, des moyens de mémorisation pour mémoriser ladite matrice inverse de référence.
Ainsi l'inversion de cette matrice n'est effectuée qu'une seule fois.
Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de détermination de ladite matrice de rotation comprennent, en outre, un multiplicateur pour multiplier ladite matrice intermédiaire et ladite matrice inverse de référence mémorisée et délivrer en sortie ladite matrice de rotation.
On obtient directement la ma matrice de rotation du solide, de manière simple. Dans un mode de réalisation, le système comprend, en outre, des moyens de détermination desdits paramètres représentatifs de l'orientation du solide à partir des coefficients de ladite matrice de rotation.
On déduit ensuite de manière immédiate les angles d'attitude du solide ou le quaternion représentatif de l'orientation du solide à partir de la matrice de rotation du solide.
Selon un mode de réalisation, ledit tiers vecteur est le produit vectoriel du premier champ vectoriel mesuré et éventuellement corrigé et du deuxième champ vectoriel mesuré et éventuellement corrigé.
Le produit vectoriel est un tiers vecteur qui remplit les conditions précitées et est simple à calculer.
Dans un mode de réalisation, ledit premier champ vectoriel est le champ de gravitation terrestre et ledit deuxième champ est le champ magnétique terrestre.
L'invention s'applique de manière non limitative aux champs gravitationnel et magnétique terrestres.
Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de correction sont adaptés pour corriger le champ de gravitation mesuré en un champ de gravitation corrigé en ajoutant au vecteur de gravitation mesuré un vecteur proportionnel au vecteur magnétique terrestre mesuré de sorte que le vecteur de gravitation corrigé forme avec le vecteur magnétique terrestre mesuré un angle égal à un angle de référence égal à l'angle sensiblement constant entre le champ de gravitation terrestre et le champ magnétique terrestre dans ledit repère fixe non lié à solide, et adaptés pour centrer le vecteur de gravitation corrigé. Dans un mode de réalisation, lesdits paramètres représentatifs de l'orientation du solide comprennent des angles d'attitude tels les angles de Cardan ou les angles d'Euler, ou un quaternion.
Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un procédé de détermination de paramètres représentatifs de l'orientation d'un solide en mouvement, soumis à un premier champ vectoriel et un deuxième champ vectoriel, de directions sensiblement constantes dans un repère fixe non lié au solide, dans lequel on mesure les composantes desdits champs vectoriels respectifs selon les axes de capteurs triaxiaux respectifs, et on détermine la matrice de rotation du solide. On corrige l'influence exercée sur les mesures d'au moins un desdits capteurs par un champ vectoriels additionnel de même nature que ledit champ vectoriels mesuré et on délivre au moins un vecteur de champ vectoriel corrigé. On calcule un tiers vecteur non coplanaire au plan formé par les deux vecteurs délivrés en sortie de correction, et tel que les angles du trièdre formé par le tiers vecteur et les deux vecteurs délivrés en sortie de correction restent sensiblement constants.
Dans un mode de mise en œuvre, on orthogonalise et on centre les mesures des premier et deuxième champs vectoriels, et on désactive ladite correction à un instant pris pour référence, pendant le calcul d'un tiers vecteur de référence.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de quelques modes de réalisation décrits à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement un mode de réalisation d'un système selon un aspect de l'invention; et
- la figure 2 illustre schématiquement un mode de mise en œuvre du procédé selon un aspect de l'invention.
Dans la description qui suit, il est fait référence aux angles d'attitude d'un solide. Le solide ne fait cependant pas partie du système de détermination des angles d'attitude, qui correspondent plus précisément à ceux des capteurs susceptibles d'être fixés au solide. Par ailleurs, les termes orientation et position angulaire sont utilisés comme synonymes.
Dans la suite de la description, de manière non limitative, les deux champs vectoriels sont le champ gravitationnel terrestre et le champ magnétique terrestre. Bien entendu, l'invention s'applique également à deux champs vectoriels quelconques sensiblement constants dans un repère fixe non lié à solide.
Tel qu'illustré sur la figure 1 , le système comprend un accéléromètre triaxial CAPT1 qui mesure dans un référentiel de référence lié au solide le champ gravitationnel A et un magnétomètre triaxial CAPT2 qui mesure dans le référentiel de référence le champ magnétique M.
Les mesures transmises par l'accéléromètre triaxial CAPT1 et par le magnétomètre triaxial CAPT2 sont transmise à un module DETROT de détermination de la matrice de rotation ROT sont orthogonalisées et centrées par un module ORTHOC. En variante l'orthogonalisation et le centrage des mesures transmises par les capteurs triaxiaux CAPT1 et CAPT2 peut être directement effectué au sein même des capteurs.
On entend par orthogonalisation des mesures délivrées par un capteur triaxial, une correction a posteriori des défauts de perpendicularité du capteur, et par centrage des mesures délivrées par un capteur, une correction de l'offset du capteur de sorte qu'il ait une réponse nulle pour un stimulus nul.
Un module de correction CORR, désactivable sur commande d'un utilisateur du système, par l'intermédiaire d'un module de commande COMMANDE, permet de corriger l'influence exercée sur les mesures d'au moins un des capteurs par un champ vectoriel additionnel de même nature que celui mesuré. En l'espèce, une accélération propre au solide est mesurée par l'accéléromètre triaxial CAPT1 en sus du champ gravitationnel de référence A1. Dans un tel exemple de réalisation, le module de correction CORR ajoute au vecteur de mesures A un vecteur parallèle au vecteur de mesures M : A+t.M , que l'on nomme APP, t étant un scalaire déterminé de sorte que l'angle formé par APP et M soit égal à l'angle entre les champs gravitationnel et magnétique terrestres de directions sensiblement constantes dans un repère fixe non lié au solide.
De manière optionnelle, un module de d'activation automatique ACTAUTO teste si une norme d'un desdits champs vectoriels est supérieure à un seuil de référence, et, si la norme d'un desdits champs vectoriels est supérieure à ce seuil de référence, active automatiquement le module de correction CORR, et pour le désactiver dans le cas contraire.
Un premier module de calcul CALC1 calcule un tiers vecteur U non coplanaire au plan formé par les deux vecteurs délivrés par le module de correction CORR, et tel que les angles du trièdre formé par le tiers vecteur U et les deux vecteurs APP et M délivrés par le module de correction restent constants. Dans cet exemple avec les champs gravitationnel et magnétique terrestres, le premier module de calcul CALC1 calcule le produit vectoriel U des vecteurs APP et M délivrés par le module de correction CORR ( U = App XM 1 x étant le symbole du produit vectoriel).
Un deuxième module de calcul CALC2 forme une matrice intermédiaire (UAPPM) dont les colonnes successives sont formées par les composantes du tiers vecteur U, du vecteur de mesures corrigé APP, et du vecteur de mesures M.
Durant la désactivation du module de correction CORR par le module de commande COMMANDE, le deuxième module de calcul CALC2 élabore une matrice intermédiaire (U-IA-I M-I) correspondant au vecteur tiers de référence U-i. Un troisième module de calcul CALC3 est activé par le module de commande COMMANDE permettant à un utilisateur de définir la référence du système. Le troisième module de commande CALC3 effectue le calcul de l'inverse d'une matrice, en ce cas, le calcul de l'inverse de la matrice (U-IA-I M-I) des vecteurs de référence (Ui=Ai x M-i) que l'on nomme matrice inverse de référence inv((UiA1M1)), et qui est mémorisée dans un module de mémorisation MEM. Cette matrice inverse de référence inv((U-ιA-ιM-ι)) est calculée une seule fois. En fonctionnement établi du système le module de correction CORR est activé, et le troisième module de calcul CALC3 est désactivé.
Un module de multiplication MULT reçoit en entrée la matrice intermédiaire (UApPM) et la matrice inverse de référence mémorisée inv((U-ιA-ιM-ι)), respectivement du deuxième module de calcul CALC2 et du module de mémorisation MEM, et délivre en sortie le produit matriciel de ces deux matrices, égal à la matrice de rotation ROT représentative de la rotation du solide.
A partir de la matrice de rotation ROT, un module de détermination DET détermine les paramètres représentatifs de l'orientation du solide. Les paramètres représentatifs de l'orientation du solide peuvent être, par exemple, les angles d'attitude du solide, tels les angles de lacet, roulis et tangage. En variante, les paramètres représentatifs de l'orientation du solide peuvent être, par exemple, un quaternion. Dans le cas des angles d'attitude, cette détermination par identification des angles d'attitude peut être effectuée en multipliant la matrice de rotation ROT par le vecteur V1 =[1 O O] , qui donne un deuxième vecteur V2=[x y z], tel que l'angle de lacet YAW, qui est la projection de V2 sur le plan (x, y) vérifie l'équation suivante: tan(YAW)=y/x. Pour les angles de roulis ROLL et de tangage PITCH, des identifications similaires peuvent être utilisées.
Dans le cas du quaternion, cette détermination permet de retrouver le quaternion (vecteur de l'axe de rotation et rotation) associé à la rotation, par un calcul simple utilisant la trace de la matrice de rotation. La figure 2 illustre le fonctionnement d'un système selon la figure
1 . Les capteurs triaxiaux CAPT1 et CAPT2 effectuent des mesures (étape
20), qui sont orthogonalisées et centrées (étape 21 ) par le module ORTHOC.
L'influence exercée sur les mesures d'au moins un des capteurs par un champ additionnel de même nature que celui mesuré, en l'occurrence une accélération propre au solide est mesurée par l'accéléromètre triaxial CAPT1 en sus du champ gravitationnel de référence A1 , est corrigée (étape 22) par le module de correction CORR de la manière décrite précédemment. Cette étape peut être désactivée, ou, en d'autres termes non effectuée, sur commande (étape 23) temporaire d'un utilisateur du système, notamment lorsqu'il veut définir une référence du système. Un test automatique optionnel, (étape 21 a) comparant si la norme de l'un des vecteurs orthogonalisé et centré A ou M, délivrés par le module d'orthogonalisation et de centrage ORTHOC, est supérieure à un seuil de référence, et, si cette condition est vérifiée, le module d'activation automatique ACTAUTO active le module de correction CORR. Un tiers vecteur U est ensuite calculé (étape 24) de sorte qu'il soit non coplanaire au plan formé par les deux vecteurs délivrés par le module de correction CORR, et tel que les angles du trièdre formé par le tiers vecteur U et les deux vecteurs APP et M délivrés par le module de correction restent constants. Par exemple, U peut être le produit vectoriel des vecteurs APP et M délivrés par le module de correction CORR, calculé par le premier module de calcul CALC1.
Le deuxième module de calcul CALC2 calcule ensuite (étape 25) une matrice intermédiaire (UAPPM) dont les colonnes successives sont formées par les composantes du tiers vecteur U, du vecteur de mesures corrigé APP, et du vecteur de mesures M.
Durant la commande (étape 23) de désactivation de la correction (étape 22) faite par le module de correction CORR, le module de commande COMMANDE active également le troisième module de calcul CALC3 (étape 26) pour calculer la matrice inverse de référence inv((UiA1M1)) définie précédemment. Cette matrice inverse de référence inv((UiAiM-ι)) est mémorisée (étape 27) dans le module de mémorisation MEM.
En fonctionnement établi, hors commande (étape 23) de prise de référence pour le système, le module de multiplication MULT effectue le produit matriciel ou multiplication (étape 28) de la matrice intermédiaire (UAPPM) et de la matrice inverse de référence mémorisée inv((U-ιA-ιM-ι)) pour fournir en sortie la matrice de rotation ROT de la rotation du solide. Le module de détermination DET détermine (étape 29) alors, les angles d'attitude du solide ou le quaternion à partir de la matrice de rotation ROT, par exemple comme décrit précédemment pour le module DET.
La présente invention permet donc, avec un nombre de calculs réduits fournissant les angles d'attitude d'un solide en mouvement ou un quaternion à partir de la matrice de rotation, de réaliser un système portatif de petite taille permettant la capture de mouvement d'un solide.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de détermination de paramètres représentatifs de l'orientation d'un solide en mouvement, soumis à un premier champ vectoriel (A) et un deuxième champ vectoriel (M), lesdits champs étant de directions connues dans un repère fixe non lié au solide, ledit système comprenant un premier capteur triaxial (CAPT1 ) et un deuxième capteur triaxial (CAPT2), solidaires dudit solide, pour mesurer les composantes desdits champs vectoriels respectifs (A, M) selon les axes desdits capteurs, et des moyens de détermination (DETROT) de la matrice de rotation (ROT) du solide, caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination (DETROT) de ladite matrice de rotation (ROT) comprennent:
- des moyens de correction (CORR), désactivables sur commande, adaptés pour corriger l'influence exercée sur les mesures d'au moins un desdits capteurs (CAPT1 , CAPT2) par un champ vectoriel additionnel de même nature que ledit champ vectoriel mesuré, et délivrer au moins un vecteur corrigé (APP) ; et
- des premiers moyens de calcul (CALC1 ) d'un tiers vecteur (U) adaptés pour calculer ledit tiers vecteur (U) non coplanaire au plan formé par les deux vecteurs (APP, M) délivrés par lesdits moyens de correction (CORR), et tel que les angles du trièdre formé par le tiers vecteur (U) et les deux vecteurs (APP, M) délivrés par lesdits moyens de correction (CORR) restent constants.
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel lesdits moyens de détermination (DETROT) de ladite matrice de rotation (ROT) comprennent, en outre, des moyens d'orthogonalisation et de centrage (ORTHOC) des mesures transmises par lesdits capteurs triaxiaux (CAPT1 , CAPT2).
3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdits moyens de détermination (DETROT) de ladite matrice de rotation (ROT) comprennent, en outre, des moyens de commande (COMMANDE) adaptés pour désactiver lesdits moyens de correction (CORR) à un instant pris pour référence, pendant que lesdits premiers moyens de calcul (CALC1 ) calculent un tiers vecteur (U) de référence (U-i).
4. Système selon la revendication 3, comprenant, en outre, des moyens d'activation automatique (ACTAUTO) adaptés pour activer lesdits moyens de correction (CORR) lorsqu'une norme d'un desdits champs vectoriels (A, M) transmis par lesdits capteurs triaxiaux (CAPT1 , CAPT2) est supérieure à un seuil de référence, et pour désactiver lesdits moyens de correction (CORR) lorsque ladite norme est inférieure ou égale audit seuil de référence.
5. Système selon la revendication 4, dans lequel lesdits moyens de détermination (DETROT) de ladite matrice de rotation (ROT) comprennent, en outre, des deuxièmes moyens de calcul (CALC2) d'une matrice intermédiaire (UApPM) dont les colonnes successives sont les composantes dudit tiers vecteur (U), les composantes dudit premier champ vectoriel mesurées et éventuellement corrigées (APP) par lesdits moyens de correction (CORR), et les composantes dudit deuxième champ vectoriel mesurées et éventuellement corrigées (M) par lesdits moyens de correction (CORR).
6. Système selon la revendication 5, dans lequel lesdits moyens de détermination (DETROT) de ladite matrice de rotation (ROT) comprennent, en outre, des troisièmes moyens de calcul (CALC3) d'inversion de matrice, adaptés pour être activés par lesdits moyens de commande (COMMANDE) lors du calcul du tiers vecteur de référence (U-i) et pour calculer la matrice inverse de ladite matrice intermédiaire (U-IA-I M-I) correspondant au tiers vecteur de référence (U-i) et nommée matrice inverse de référence (JnV(UiA1 M1)).
7. Système selon la revendication 6, dans lequel lesdits moyens de détermination (DETROT) de ladite matrice de rotation (ROT) comprennent, en outre, des moyens de mémorisation (MEM) pour mémoriser ladite matrice inverse de référence (JnV(U1A1 M)).
8. Système selon la revendication 7, dans lequel lesdits moyens de détermination (DETROT) de ladite matrice de rotation (ROT) comprennent, en outre, un multiplicateur (MULT) pour multiplier ladite matrice intermédiaire (UApPM) et ladite matrice inverse de référence (inv(U-ιA-ιM-ι)) mémorisée et délivrer en sortie ladite matrice de rotation (ROT).
9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant, en outre, des moyens de détermination (DET) desdits paramètres représentatifs de l'orientation du solide à partir des coefficients de ladite matrice de rotation (ROT).
10. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit tiers vecteur (U) est le produit vectoriel du premier champ vectoriel mesuré et éventuellement corrigé (APP) et du deuxième champ vectoriel mesuré et éventuellement corrigé (M).
11. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit premier champ vectoriel (A) est le champ de gravitation terrestre et ledit deuxième champ vectoriel (M) est le champ magnétique terrestre.
12. Système selon les revendications 10 et 1 1 , dans lequel lesdits moyens de correction (CORR) sont adaptés pour corriger le champ de gravitation mesuré (A) en un champ de gravitation corrigé (App) en ajoutant au vecteur de gravitation mesuré (A) un vecteur proportionnel au vecteur magnétique terrestre mesuré (M) de sorte que le vecteur de gravitation corrigé (APP) forme avec le vecteur magnétique terrestre mesuré (M) un angle égal à un angle de référence égal à l'angle sensiblement constant entre le champ de gravitation terrestre et le champ magnétique terrestre dans ledit repère fixe non lié à solide, et adaptés pour centrer le vecteur de gravitation corrigé (APP).
13. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits paramètres représentatifs de l'orientation du solide comprennent des angles d'attitude tels les angles de Cardan ou les angles d'Euler, ou un quaternion.
14. Procédé de détermination de paramètres représentatifs de l'orientation d'un solide en mouvement, soumis à un premier champ vectoriel (A) et un deuxième champ vectoriel (M), de directions sensiblement constantes dans un repère fixe non lié au solide, dans lequel on mesure les composantes desdits champs respectifs selon les axes de capteurs triaxiaux respectifs (CAPT1 , CAPT2), et on détermine la matrice de rotation (ROT) du solide, caractérisé en ce que : - on corrige l'influence exercée sur les mesures d'au moins un desdits capteurs par un champ vectoriel additionnel de même nature que ledit champ vectoriel mesuré et on délivre au moins un vecteur corrigé (APP) ; et
- on calcule un tiers vecteur (U) non coplanaire au plan formé par les deux vecteurs (APP, M) délivrés en sortie de correction, et tel que les angles du trièdre formé par le tiers vecteur (U) et les deux vecteurs (APP, M) délivrés en sortie de correction restent sensiblement constants.
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel on orthogonalise et on centre les mesures des premier et deuxième champs vectoriels, et on désactive ladite correction à un instant pris pour référence, pendant le calcul d'un tiers vecteur (U) de référence (U-i).
EP09732406A 2008-04-18 2009-04-08 Systeme et procede de determination de parametres representatifs de l'orientation d'un solide en mouvement soumis a deux champs vectoriels Withdrawn EP2268999A1 (fr)

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