FR3014556A1 - Procede et dispositif d'alignement d'une centrale inertielle - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé d'alignement d'une centrale inertielle embarquée sur un porteur circulant sur un réseau cartographié définissant un ensemble de couples position / orientation accessibles comportant des étapes de: - initialisation au cours de laquelle est générée une pluralité de particules définies par un couple sur le réseau et correspondant, avec une certaine probabilité, au couple estimé pour le porteur ; - propagation au cours de laquelle les particules font l'objet d'un filtrage particulaire avec en entrée des données inertielles fournies par la centrale inertielle ; - élimination des particules pour lesquelles aucun couple du réseau ne correspond, à la position et à l'orientation de la particule après propagation ; - mise à jour du couple de chaque particule non éliminée en remplaçant sa position et son orientation par un couple qui, après propagation, lui correspond sur le réseau avec une certaine probabilité ; - mise à jour d'un modèle d'erreur de la centrale inertielle en fonction de l'écart entre le couple de chaque particule après propagation et celui retenu pour sa mise à jour ; les étapes de propagation, d'élimination, et de mise à jour étant répétées jusqu'à ce qu'il n'existe plus qu'une seule particule.

Description

Procédé et dispositif d'alignement d'une centrale inertielle DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne les procédés et dispositifs d'alignement de centrale inertielle. ETAT DE LA TECHNIQUE Un système de navigation inertielle est une aide à la navigation basée sur des capteurs d'accélération (accéléromètres) et des capteurs de rotation (gyromètres) contenus par exemple dans une centrale inertielle. Les mesures obtenues à partir de ces capteurs sont utilisées pour calculer la position, la vitesse et l'orientation de la centrale inertielle et, par conséquent, de celui qui porte ce système. Ces systèmes de navigation inertielle dépendent de la connaissance a priori de la position, de la vitesse et de l'orientation de la centrale inertielle (et donc du porteur du système) qui doivent être renseignée lors d'une phase d'initialisation appelée « alignement » au démarrage de la navigation. Un équipement inertiel de haute performance est capable de réaliser la fonction d'alignement en cap de manière autonome (à partir de la seule connaissance de sa vitesse) sans qu'il y ait besoin de faire évoluer ses fonctionnalités (un tel équipement est dit « gyrocompassant »). Toutefois, un équipement inertiel de moindre performance n'ayant pas la capacité de s'aligner de façon autonome (gyrocompas) élabore usuellement son cap soit à partir d'informations externes de vitesse et position issues soit d'un capteur magnétique, soit à partir des informations GNSS. La position, la vitesse et l'orientation de la centrale inertielle sont par la suite mises à jour au fur et à mesure, à partir des mesures des capteurs inertiels par des algorithmes adaptés.

Par ailleurs, on sait qu'une centrale inertielle présente une dérive et qu'au bout d'une heure de navigation, l'erreur sur la position est de quelques centaines de mètres. Cette précision est insuffisante pour certaines applications. Pour améliorer la précision sur la position, il est connu de faire appel aux données GNSS (Global Navigation Satellite System) qui, de façon en soi connue, détermine la position du porteur à partir de signaux fournis par des satellites en orbite terrestre. Les informations GNSS sont également utilisées au cours de la navigation pour estimer le modèle d'erreur des senseurs et améliorer ainsi sensiblement sa performance lors des phases de survie (correspondant à la perte des informations GNSS). Or, dans le cas d'un alignement en mouvement sur un porteur terrestre en environnement urbain, les données du capteur magnétique sont peu fiables et la disponibilité des données GNSS n'est pas assurée (brouillage intentionnel, perturbations liées à l'environnement - phénomènes de multi trajets ...). On cannait par ailleurs, des techniques de corrélation sur données cartographiques appelées « « map-matching ». Ces techniques sont utilisées couramment dans les voitures dans le but d'élaborer la position la plus vraisemblable d'un véhicule sur un réseau routier (systèmes mariant les informations brutes d'un récepteur GNSS et les données de cartographie) et dans les centrales inertielles de haute précision pour recaler la navigation (réduire ses erreurs) en cours de mission. Les données cartographiques peuvent également concerner des amers, le relief ... Les techniques de « map-matching » connues sont insuffisantes notamment en ce qu'elles ne contribuent pas à l'estimation d'erreurs du module d'intégration. En particulier, mis à part la position qui est éventuellement recalée, les erreurs d'orientation et de vitesse ne sont pas corrigées. Ce manque de corrections entraîne à moyen terme un accroissement des erreurs qui finit par affecter la position estimée.

EXPOSE DE L'INVENTION L'invention permet de pallier au moins un des inconvénients précités en proposant un procédé d'alignement d'une centrale inertielle embarquée sur un porteur circulant sur un réseau cartographié, ledit réseau définissant pour le porteur un ensemble de couples position / orientation que le porteur peut prendre, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape d'initialisation au cours de laquelle est générée une pluralité de particules, chaque particule étant définie par un couple position/orientation sur le réseau, ces particules étant choisies pour que leur couple position / orientation corresponde, avec une probabilité supérieure à un premier seuil, au couple position / orientation estimé pour le porteur ; - une étape de propagation au cours de laquelle les particules font l'objet d'un filtrage particulaire avec en entrée des données inertielles fournies par la centrale inertielle ; - une élimination des particules pour lesquelles aucun couple position / orientation du réseau ne correspond, avec une probabilité supérieure à une valeur seuil, à la position et à l'orientation de la particule après propagation ; - une mise à jour du couple position / orientation de chaque particule non éliminée en remplaçant sa position et son orientation par un couple position / orientation qui, après propagation, lui correspond sur le réseau avec une probabilité supérieure à un deuxième seuil ; - une mise à jour d'un modèle d'erreur de la centrale inertielle en fonction de l'écart entre le couple position / orientation de chaque particule après propagation et celui retenu pour sa mise à jour ; les étapes de propagation, d'élimination des particules, de mise à jour des paramètres des particules et de mise à jour du modèle d'erreur étant répétées jusqu'à ce qu'il n'existe plus qu'une seule particule.

L'invention permet d'initialiser une centrale inertielle et de naviguer sans avoir recours à des données GNSS. L'invention présente l'avantage d'estimer non seulement la position et l'orientation du porteur, mais aussi les défauts des capteurs inertiels, ce qui permet une performance accrue en inertie pure. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises individuellement ou en l'une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles : - lors de l'étape de mise à jour des couples position /orientation, on met à jour la position et l'orientation de chaque particule dont la couple position / orientation correspond à une position et une orientation sur le réseau avec la plus grande probabilité ; on génère une particule pour chacun des autres couples position / orientation du réseau qui correspondent au couple position / orientation de la particule après propagation avec une probabilité supérieure au deuxième seuil. - l'étape d'initialisation comporte des étapes selon lesquelles un utilisateur renseigne dans une unité de calcul une position et une orientation qu'il estime correspondre à sa position et son orientation réelle ; et l'unité de calcul génère une particule pour chacun des couples position / orientation accessibles au porteur correspondant avec une probabilité supérieure à une valeur seuil à la position et orientation estimé par l'utilisateur. - l'étape d'initialisation comporte en outre l'initialisation d'une covariance pour chaque particule, la covariance de chaque particule étant mise à jour après chaque étape de propagation, le procédé comportant en outre une étape d'élimination des particules ayant une covariance inférieure à une valeur prédéfinie ; - la covariance est proportionnelle à la densité du réseau ; - le réseau est un réseau routier constitué de routes présentant une largeur et une longueur et selon lequel la covariance est définie par rapport à la longueur et la largeur de la route correspondant à la position de la particule ; - le procédé comporte en outre une étape de calibrage d'un capteur externe de vitesse en fonction de l'écart entre le couple position / orientation de chaque particule après propagation et le couple position / orientation accessible au porteur qui lui correspondant avec la plus grande probabilité.

L'invention concerne également un dispositif d'alignement d'une centrale inertielle embarquée sur un porteur circulant sur un réseau cartographié, ledit réseau définissant pour le porteur un ensemble de couples position / orientation que le porteur peut prendre, le dispositif d'alignement comportant une base de données des couples position / orientation que le porteur peut prendre et une unité de calcul adaptée pour : - générer une pluralité de particules, chaque particule étant définie par un couple position/orientation sur le réseau, ces particules étant choisies pour que leur couple position / orientation corresponde, avec une probabilité supérieure à un premier seuil, au couple position / orientation estimé pour le porteur ; - propager les particules par filtrage particulaire avec en entrée des données inertielles fournies par la centrale inertielle ; - éliminer les particules pour lesquelles aucun couple position / orientation du réseau ne correspond, avec une probabilité supérieure à une valeur seuil, à la position et à l'orientation de la particule après propagation ; - mettre à jour le couple position / orientation de chaque particule non éliminée en remplaçant sa position et son orientation par un couple position / orientation qui, après propagation, lui correspond sur le réseau avec une probabilité supérieure à un deuxième seuil ; - mettre à jour un modèle d'erreur de la centrale inertielle en fonction de l'écart entre le couple position / orientation de chaque particule après propagation et celui retenu pour sa mise à jour.

L'unité de calcul peut en outre comporter une carte numérisée des lieux dans lesquels évolue le porteur et une interface graphique permettant à un utilisateur de visualiser la carte numérisée ainsi que le réseau navigable et de renseigner une position estimée et une orientation estimée.

L'invention concerne également une centrale inertielle embarquée sur un porteur circulant sur un réseau définissant un ensemble de couples position / orientation accessibles au porteur, le couple position / orientation du porteur étant défini par sa position et son orientation, la centrale inertielle comportant : - une pluralité de capteurs inertiels ; - un module d'intégration estimant la position, la vitesse et l'orientation du porteur à partir des données fournies par la centrale inertielle ; - un module d'estimation d'erreurs; la centrale inertielle étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une base de données des couples position / orientation accessibles au porteur ; et en ce que le module d'intégration est adapté pour : - générer une pluralité de particules, chaque particule étant définie par un couple position/orientation sur le réseau, ces particules étant choisies pour que leur couple position / orientation corresponde, avec une probabilité supérieure à un premier seuil, au couple position / orientation estimé pour le porteur ; - propager les particules par filtrage particulaire avec en entrée des données inertielles fournies par la centrale inertielle ; - éliminer les particules pour lesquelles aucun couple position / orientation du réseau ne correspond, avec une probabilité supérieure à une valeur seuil, à la position et à l'orientation de la particule après propagation ; - mettre à jour le couple position / orientation de chaque particule non éliminée en remplaçant sa position et son orientation par un couple position / orientation qui, après propagation, lui correspond sur le réseau avec une probabilité supérieure à un deuxième seuil ; le module d'estimation d'erreurs étant adapté pour mettre à jour un modèle d'erreur de la centrale inertielle en fonction de l'écart entre le couple position / orientation de chaque particule après propagation et celui retenu pour sa mise à jour. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres objectifs, caractéristiques et avantages sortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins donnés à titre illustratif et non limitatif parmi lesquels : - la figure 1 représente une centrale inertielle conforme à l'invention ; - la figure 2 représente les différentes étapes d'un procédé conforme invention ; - la figure 3 représente la position et l'orientation réelle du porteur ainsi que la position à l'orientation estimée par le porteur ; - les figures 4 représente l'étape d'initialisation d'un procédé conforme à l'invention ; - les figure 5 et 5bis représentent l'étape d'initialisation de la covariance ; - la figure 6 représente l'étape de propagation des particules par filtre particulaire ; - la figure 7 représente l'étape d'élimination des particules ayant une covariance trop faible ; - la figure 8 représente l'étape de génération d'une particule pour chacun des couples position / orientation accessibles au porteur correspondant avec une probabilité supérieure à une valeur seuil au couple position / orientation de la particule propagée.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Une centrale inertielle 2 est embarquée sur un porteur circulant sur un réseau 41 définissant un ensemble de couples position / orientation accessibles au porteur. Le porteur est par exemple un véhicule circulant sur un réseau routier 41 composé de routes. Le porteur peut également être un piéton circulant à l'intérieur d'un bâtiment 41 composé de murs. En référence à la figure 1, la centrale inertielle 2 embarquée sur le porteur comporte une unité de calcul 21 et des capteurs inertiels 22 typiquement au nombre de six du type accéléromètres et gyromètres qui mesurent l'accélération linéaire et la vitesse angulaire du porteur. L'unité de calcul 21 comporte un module d'intégration 24 et un module d'estimation d'erreurs 25. Le module d'intégration 24 calcule la position, la vitesse et l'orientation du porteur à partir des données fournies par les capteurs inertiels 22. Le module d'estimation d'erreurs 25 estime l'erreur de dérive induite par les défauts de capteurs inertiels 22. La centrale inertielle 2 comporte en outre une base de données 27 stockant un historique des couples position / orientation occupés par le porteur au cours de son déplacement.

La centrale inertielle 2 comporte en outre, soit une base de données cartographiques stockées sur une carte numérisée 4 des lieux dans lesquels évolue le porteur, soit un moyen d'accès à une telle base de donnée. Les données cartographiques comporte notamment une base de données 41 des couples position / orientation accessibles au porteur. Dans le cas où le porteur est un véhicule terrestre circulant sur un réseau routier, les couples position / orientation accessibles au porteur sont les couples position / orientation compatibles avec le réseau routier c'est-à-dire l'ensemble des couples position / orientation pour lesquels la position correspond à un point sur une route praticable par le porteur et l'orientation correspond à la direction de ladite route et éventuellement aux sens de circulation autorisés sur cette route.

L'unité de calcul 21 reçoit en entrée les sorties des capteurs inertiels 22 à savoir les accélérations linéaires et les vitesses angulaires du porteur et les données cartographiques stocké sur la carte numérisée 4. L'unité de calcul 21 comporte un filtre de particules qui fait intervenir les données cartographiques stockées sur la carte numérisée 4 à travers un modèle d'évolution associé à des particules, chaque particule représentant une hypothèse de position et d'orientation du porteur pondérée par une covariance. L'unité de calcul 21 comportant en outre une interface graphique 31 permettant à un utilisateur de visualiser la carte numérisée 4 et de renseigner des données concernant sa position estimée et son orientation estimée. A la mise sous tension, la centrale inertielle 2 tente d'initialiser la position et l'orientation avec les informations de position et d'orientation mémorisées dans la base de données 27 stockant un historique de position et d'orientation. Si les informations de position et d'orientation mémorisées ne peuvent être utilisées pour initialiser la navigation inertielle, la centrale inertielle 2 demande au porteur de renseigner, au travers de l'interface graphique 31, la position qu'il estime être approximativement sa position ainsi que la direction de départ envisagée. A cet effet, la centrale inertielle 2 affiche sur l'interface graphique 31 la carte numérisée 41 et demande à l'utilisateur de positionner la position qu'il estime être approximativement la position du véhicule ainsi que la direction de départ envisagée sur la carte. En référence à la figure 2, l'utilisateur renseigne dans l'unité de calcul 21 à travers l'interface graphique 31 une position et une orientation qu'il estime correspondre à sa position et son orientation réelle. Cette position et cette orientation seront par la suite appelées position et orientation de départ estimées. Sur la figure 3, la position et l'orientation réelles du système sont représentées par un point et une flèche en trait plein et la position et l'orientation estimées par un point et une flèche en trait double. Les informations renseignées par l'utilisateur combinées à la base de données des couples position / orientation accessibles au porteur, vont permettre d'initialiser une ou plusieurs particules représentant des hypothèses de navigation. Afin de prendre en compte la distribution multimodale de la position initiale du porteur, il est en effet indispensable d'initialiser une particule pour chacun des couples position / orientation qui pourraient correspondre à la position et l'orientation réelles du porteur.

En référence à la figure 4, au cours d'une étape El d'initialisation, l'unité de calcul 21 génère une pluralité de particules ayant pour paramètres les différents couples position / orientation appartenant aux couples position / orientation accessibles au porteur correspondant avec une probabilité supérieure à une valeur seuil prédéfinie à un couple position / orientation estimé du porteur. La probabilité avec laquelle chaque couple position / orientation appartenant aux couples position / orientation accessibles au porteur correspond à un couple position / orientation estimé du porteur est définie notamment par l'écart de position entre la position chaque couple et la position estimée du porteur. L'unité de calcul 21 génère par exemple une particule pour les couples position / orientation accessibles au porteur dont la position est comprise dans un rayon R autour de la position estimée par l'utilisateur. La position et l'orientation de ces particules sont représentées respectivement par des croix et des flèches en pointillé sur la figure 3.

En référence aux figures 5 et 5bis, l'unité de calcul 21 initialise une covariance pour chaque particule exprimant sa pertinence pour représenter le couple position / orientation réel du porteur. La covariance est au minimum définie par défaut en fonction de la densité du réseau routier dans la zone géographique dans laquelle se situe la position. La covariance peut également être définie en fonction des dimensions des routes sur lesquelles les particules se trouvent, la covariance étant par exemple proportionnelle à la largeur de la route et inversement proportionnelle à sa longueur. Le mouvement de chaque particule définie par un couple position / orientation et une covariance, est alors estimé à l'aide de technique de filtrage stochastique et par exemple un filtre de Kalman. Le module d'estimation d'erreurs 25 initialise un modèle d'erreur de la centrale inertielle 2. Ce modèle d'erreur est un modèle d'erreur classique ayant notamment comme paramètres un biais et un facteur d'échelle. La centrale inertielle 2 utilise par la suite des techniques de corrélation de carte (ou cmap-matching' en anglais) mettant à profit les changements d'orientation du porteur liés aux virages pour aligner la centrale inertielle 2 c'est-à-dire éliminer les particules ou hypothèses de navigation erronées et déterminer précisément la position et l'orientation du porteur, et, améliorer la précision de la centrale inertielle 2 en estimant les défauts des capteurs inertiels 22 et en les corrigeant via des modèles d'erreur. Cette amélioration de la précision la centrale inertielle 2 permettra de maintenir ses performances notamment pendant les phases où l'aide apportée par les données cartographiques est faible (par exemple lorsque le porteur décrit un segment de trajectoires en ligne droite) voire nulle (par exemple lorsque la zone n'est pas cartographiée, la navigation étant alors une navigation à l'estime). Les techniques utilisées permettent également de calibrer un éventuel capteur externe de vitesse ou un odomètre utilisé également pour la navigation. En référence à la figure 5, au cours d'une étape E2 de propagation, l'unité de calcul 21 propage les différentes particules en fonction des informations provenant de la centrale inertielle 2 à l'aide d'un filtre stochastique. Le filtre stochastique reçoit en entrée les paramètres de la particule et les données inertielles fournies par la centrale inertielle depuis la dernière étape de propagation et fournit en sortie le couple position / orientation de la particule après propagation ainsi que la valeur de la covariance propagée. Pour chaque particule propagée, l'unité de calcul 21 calcule la probabilité pour que le porteur soit sur l'une des routes de la carte numérisée et que son orientation corresponde à celle de la route. Le couple position / orientation le plus probable est utilisé pour former une observation fournie au filtre sous forme d'un vecteur à trois composantes. La covariance de mesure associée à cette observation est définie en fonction de la géométrie de la rue. Cette observation permet de mettre à jour les couples position / orientation et la covariance de la particule. L'équation d'observation est alors la même que pour une observation lâche d'informations de position GNSS.

En référence à la figure 7, au cours d'une étape d'élimination E3, l'unité de calcule 21 élimine les particules ayant une covariance propagée inférieure à une valeur seuil prédéfinie. Sur la figure 7, les particules éliminées sont représentées en tiret. Cette étape permet d'éliminer certaines particules qui ne sont plus ou très peu pertinentes pour représenter la position et l'orientation réelles du porteur. Au cours d'une étape E4 de mise à jour des paramètres des particules, l'unité de calcul 21 détermine, pour chaque particule propagée, le couple position / orientation accessible qui correspond avec la plus grande probabilité à la particule propagée. L'unité de calcule 21 met à jour les paramètres des particules avec le couple position / orientation accessible au porteur correspondant avec la plus grande probabilité au couple position / orientation de la particule propagée. Dans le cas où plusieurs couples position / orientation accessibles correspondent à la particule avec une probabilité supérieure à un seuil prédéfini, l'unité de calcul 21 génère une particule pour chacun de ces couples position / orientation accessibles (en trait triple sur le schéma), à condition que la position des différents couples s'éloignent les unes des autres de plus d'une certaine distance prédéfinie. La ou les nouvelles particules générées conservent la même covariance que la particule dont elles sont issues. Cette étape permet de résoudre le problème de dégénérescence des filtres particulaires en effectuant un rééchantillonnage par importance d'autant plus efficace qu'il utilise les informations issues de la centrale inertielle pour créer les particules propagées. Le couple position / orientation des particules propagées sont comparées avec le couple position / orientation accessible qui correspond avec la plus grande probabilité à la particule propagée. L'unité de calcul 21 détermine l'écart entre la position et l'orientation de la particule propagée et la position et l'orientation du couple position / orientation accessible le plus probable et en déduit une estimation des erreurs de chacun des capteurs de la centrale inertielle 2 sur la position et l'orientation. Le module d'estimation d'erreurs 25 met à jour son modèle d'erreur de la centrale inertielle 2 à partir de la comparaison des couples position / orientation de chacune des particules après propagation avec le couple position / orientation accessible qui leur correspond avec le plus de probabilité.

Cette étape de comparaison permet d'estimer l'erreur des capteurs inertiels 22. L'unité de calcul 21 peut également utiliser la comparaison entre la position et l'orientation des particules propagées avec celle du couple position / orientation accessible le plus probable pour calibrer un éventuel capteur externe de vitesse 5 ou un odomètre utilisé également pour la navigation. L'unité de calcul 21 répète les étapes de propagation E2, élimination des particules E3, mise à jour des paramètres des particules E3 et mise à jour du modèle d'erreur E4, décrites plus haut avec les mesures inertielles suivantes jusqu'à ce qu'il ne reste qu'une particule (condition A sur la figure 2) , le couple position / orientation de la particule restante étant alors considéré comme le couple position / orientation réel du porteur.

Le procédé décrit présente l'avantage d'estimer non seulement la position et l'orientation du porteur, mais aussi les défauts des capteurs inertiels, ce qui permet une performance accrue en inertie pure.

Dans le cadre d'une flotte de véhicules équipés de ce système, l'homme du métier saura imaginer des concepts de navigation collaborative qui permettent d'améliorer la connaissance de la position et de l'orientation de tous les porteurs. Par exemple : un groupe composé de véhicules d'interventions légers équipés d'une inertie de moyenne gamme et communiquant entre eux (radios, wifi, ...) peuvent utiliser les informations de distance relative entre chaque porteur (fournie par le temps de transmission de la communication par exemple) pour fournir d'autres informations sur les positions et les orientations de l'ensemble de la flotte sur le réseau routier.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'alignement d'une centrale inertielle (2) embarquée sur un porteur circulant sur un réseau (41) cartographié, ledit réseau (41) définissant pour le porteur un ensemble de couples position / orientation que le porteur peut prendre, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte : - (El) une étape d'initialisation au cours de laquelle est générée une pluralité de particules, chaque particule étant définie par un couple position/orientation sur le réseau, ces particules étant choisies pour que leur couple position / orientation corresponde, avec une probabilité supérieure à un premier seuil, au couple position / orientation estimé pour le porteur ; - (E2) une étape de propagation au cours de laquelle les particules font l'objet d'un filtrage particulaire avec en entrée des données inertielles fournies par la centrale inertielle (2) ; - (E3) une élimination des particules pour lesquelles aucun couple position / orientation du réseau ne correspond, avec une probabilité supérieure à une valeur seuil, à la position et à l'orientation de la particule après propagation ; - (E4) une mise à jour du couple position / orientation de chaque particule non éliminée en remplaçant sa position et son orientation par un couple position / orientation qui, après propagation, lui correspond sur le réseau avec une probabilité supérieure à un deuxième seuil ; - (E5) une mise à jour d'un modèle d'erreur de la centrale inertielle (2) en fonction de l'écart entre le couple position / orientation de chaque particule après propagation et celui retenu pour sa mise à jour ;les étapes de propagation (E2), d'élimination des particules (E3), de mise à jour des paramètres des particules (E3) et de mise à jour du modèle d'erreur (E4) étant répétées jusqu'à ce qu'il n'existe plus qu'une seule particule.
2. 2. Procédé d'alignement d'une centrale inertielle (2) selon la revendication précédente, dans lequel lors de l'étape de mise à jour des couples position /orientation (E3) : - on met à jour la position et l'orientation de chaque particule dont la couple position / orientation correspond à une position et une orientation sur le réseau avec la plus grande probabilité ; - on génère une particule pour chacun des autres couples position / orientation du réseau qui correspondent au couple position / orientation de la particule après propagation avec une probabilité supérieure au deuxième seuil.
3. 3. Procédé d'alignement d'une centrale inertielle (2) selon l'une des revendications précédentes, selon lequel l'étape d'initialisation (El) comporte des étapes selon lesquelles : - un utilisateur renseigne dans une unité de calcul (21) une position et une orientation qu'il estime correspondre à sa position et son orientation réelle ; - l'unité de calcul (21) génère une particule pour chacun des couples position / orientation accessibles au porteur correspondant avec une probabilité supérieure à une valeur seuil à la position et orientation estimé par l'utilisateur.
4. 4. Procédé d'alignement d'une centrale inertielle (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étaped'initialisation (El) comporte en outre l'initialisation d'une covariance pour chaque particule, la covariance de chaque particule étant mise à jour après chaque étape de propagation (E2), le procédé comportant en outre une étape d'élimination des particules ayant une covariance inférieure à une valeur prédéfinie.
5. 5. Procédé d'alignement d'une centrale inertielle (2) selon la revendication précédente, selon lequel la covariance est proportionnelle à la densité du réseau (41).
6. 6. Procédé d'alignement d'une centrale inertielle (2) selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel le réseau (41) est un réseau routier constitué de routes présentant une largeur et une longueur et selon lequel la covariance est définie par rapport à la longueur et la largeur de la route correspondant à la position de la particule.
7. 7. Procédé d'alignement d'une centrale inertielle (2) selon la revendication précédente, comportant en outre une étape de calibrage d'un capteur externe de vitesse en fonction de l'écart entre le couple position / orientation de chaque particule après propagation et le couple position / orientation accessible au porteur qui lui correspondant avec la plus grande probabilité.
8. 8. Dispositif d'alignement d'une centrale inertielle (2) embarquée sur un porteur circulant sur un réseau (41) cartographié, ledit réseau (41) définissant pour le porteur un ensemble de couples position / orientation que le porteur peut prendre, le dispositif d'alignement comportant une base de données (41) des couples position /orientation que le porteur peut prendre et une unité de calcul (21) adaptée pour : - générer une pluralité de particules, chaque particule étant définie par un couple position/orientation sur le réseau, ces particules étant choisies pour que leur couple position / orientation corresponde, avec une probabilité supérieure à un premier seuil, au couple position / orientation estimé pour le porteur ; - propager les particules par filtrage particulaire avec en entrée des données inertielles fournies par la centrale inertielle (2) ; - éliminer les particules pour lesquelles aucun couple position / orientation du réseau ne correspond, avec une probabilité supérieure à une valeur seuil, à la position et à l'orientation de la particule après propagation ; - mettre à jour le couple position / orientation de chaque particule non éliminée en remplaçant sa position et son orientation par un couple position / orientation qui, après propagation, lui correspond sur le réseau avec une probabilité supérieure à un deuxième seuil ; - mettre à jour un modèle d'erreur de la centrale inertielle (2) en fonction de l'écart entre le couple position / orientation de chaque particule après propagation et celui retenu pour sa mise à jour.
9. 9. Dispositif d'alignement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité de calcul (21) comporte en outre une carte numérisée (4) des lieux dans lesquels évolue le porteur et une interface graphique (31) permettant à un utilisateur de visualiser la cartenumérisée (4) ainsi que le réseau navigable (41) et de renseigner une position estimée et une orientation estimée.
10. 10. Centrale inertielle (2) embarquée sur un porteur circulant sur un réseau (41) définissant un ensemble de couples position / orientation accessibles au porteur, le couple position / orientation du porteur étant défini par sa position et son orientation, la centrale inertielle comportant : - une pluralité de capteurs inertiels (2) ; - un module d'intégration (21) estimant la position, la vitesse et l'orientation du porteur à partir des données fournies par la centrale inertielle (2) ; - un module d'estimation d'erreurs (25) ; la centrale inertielle étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une base de données (41) des couples position / orientation accessibles au porteur ; et en ce que le module d'intégration (21) est adapté pour : - générer une pluralité de particules, chaque particule étant définie par un couple position/orientation sur le réseau, ces particules étant choisies pour que leur couple position / orientation corresponde, avec une probabilité supérieure à un premier seuil, au couple position / orientation estimé pour le porteur ; - propager les particules par filtrage particulaire avec en entrée des données inertielles fournies par la centrale inertielle (2) ; - éliminer les particules pour lesquelles aucun couple position / orientation du réseau ne correspond, avec une probabilité supérieure à une valeur seuil, à la position et à l'orientation de la particule après propagation ;mettre à jour le couple position / orientation de chaque particule non éliminée en remplaçant sa position et son orientation par un couple position / orientation qui, après propagation, lui correspond sur le réseau avec une probabilité supérieure à un deuxième seuil ; le module d'estimation d'erreurs (25) étant adapté pour (E4) mettre à jour un modèle d'erreur de la centrale inertielle (2) en fonction de l'écart entre le couple position / orientation de chaque particule après propagation et celui retenu pour sa mise à jour.