FR3136286A1 - Procédé et système de recherche d’une balise par un dispositif de détection - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de recherche d’une balise (B), le procédé de recherche étant exécuté par un dispositif de détection (F) comprenant un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection (F) et à déterminer au moins une position de localisation de la balise (B) sur la base des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection (F) et d’une distance de séparation déterminée entre le dispositif de détection (F) et la balise (B). Figure pour l’abrégé : [Fig.1]
Description
La présente invention concerne un procédé et système de recherche d’une balise cible pouvant être attachée à un objet ou à un être vivant à rechercher.
Il est connu de réaliser une balise portative pour les professionnels et les pratiquants des sports de montagne. Cette balise peut être attachée à un objet ou à un être vivant à rechercher et peut faire partie d’un système de détection de balise comprenant en outre un dispositif de détection de la balise.
Ce système de recherche de la balise peut être par exemple particulièrement utile pour la recherche des victimes d’une avalanche. Il devient possible grâce à ce système de recherche de balises de localiser une personne dans un milieu naturel comme en montagne et de lui porter secours lorsque celle-ci se trouve face à une situation critique.
Lorsque la balise comprend un récepteur de coordonnées de géolocalisation tel qu’un récepteur GPS, l’approche du dispositif de détection s’effectue simplement en se dirigeant vers les coordonnées GPS de la balise. Dans ce cas-là, la balise émet ses cordonnées GPS de manière périodique et le dispositif de détection reçoit ces coordonnées et détermine le cap et la distance en fonction des coordonnées GPS reçues et en fonction de sa propre position.
Cependant, dans certaines conditions, le récepteur de coordonnées de géolocalisation de la balise ne fonctionne pas ou ne fonctionne pas de manière suffisamment fiable. Cela peut se produire si la balise est enfouie sous la neige, si elle est dans un espace fermé, ou encore si la balise se situe sous un surplomb rocheux ou au pied d’une falaise.
La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients mentionnés ci-dessus.
Le problème technique à la base de l’invention consiste notamment à fournir un système et un procédé de recherche d’une balise qui possède une portée d’émission supérieure à plusieurs dizaines de mètres, et qui permette de localiser la balise sans se baser sur les coordonnées de géolocalisation de la balise.
A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de recherche d’une balise, le procédé de recherche étant exécuté par un dispositif de détection comprenant un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection et un récepteur radio capable de détecter un signal radio émis par la balise, le procédé de recherche comprenant les étapes suivantes :
- réception du signal radio émis par la balise ;
- détermination d’une distance de séparation entre le dispositif de détection et la balise sur la base d’une mesure d’un temps de propagation du signal radio entre la balise et le dispositif de détection, ou bien d’une mesure d’une grandeur représentative de la puissance du signal radio émis par la balise et reçu par le dispositif de détection comme un RSSI, ou bien d’une combinaison de la mesure du temps de propagation du signal radio et de la grandeur représentative de la puissance du signal radio;
- détermination d’au moins une position de localisation de la balise sur la base des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection et de la distance de séparation déterminée
- réception du signal radio émis par la balise ;
- détermination d’une distance de séparation entre le dispositif de détection et la balise sur la base d’une mesure d’un temps de propagation du signal radio entre la balise et le dispositif de détection, ou bien d’une mesure d’une grandeur représentative de la puissance du signal radio émis par la balise et reçu par le dispositif de détection comme un RSSI, ou bien d’une combinaison de la mesure du temps de propagation du signal radio et de la grandeur représentative de la puissance du signal radio;
- détermination d’au moins une position de localisation de la balise sur la base des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection et de la distance de séparation déterminée
Selon une caractéristique, le dispositif de détection est en mouvement par rapport à un référentiel terrestre et la balise est fixe par rapport au référentiel terrestre.
Selon une caractéristique, la détermination de la distance de séparation entre le dispositif de détection et la balise se fait de manière périodique de sorte à avoir une nouvelle estimation de la distance de séparation à chaque période lorsque le dispositif de détection se déplace.
Selon une caractéristique, la détermination d’au moins une position de localisation de la balise comprend les étapes suivantes :
- détermination d’un espace de recherche de la balise ;
- division de l’espace de recherche en une grille comprenant une pluralité de sous-zones, la grille étant chargée sur une unité de mémoire du dispositif de détection ;
- initialisation de la grille dans l’unité de mémoire de sorte à ce qu’un centre de la grille possède des coordonnées de référence fixes et définies par une position initiale du dispositif de détection déterminée au moment de commencer la recherche de la balise ;
- assignation de coordonnées relatives à chaque sous-zone, ces coordonnées relatives étant fixes pour chaque sous-zone et calculées par rapport aux coordonnées de référence du centre de la grille,
- pour chaque estimation de la distance de séparation entre le dispositif de détection et la balise, calcul, pour chaque sous-zone, d’un indicateur de probabilité courant représentatif de la probabilité que la balise soit comprise dans la sous-zone,
l’indicateur de probabilité courant étant calculé en fonction des indicateurs de probabilité précédents et de la distance de séparation déterminée entre la balise et le dispositif de détection et en fonction des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection,
- sélection des sous-zones pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées, comme représentatives d’une localisation la plus probable de la balise.
- détermination d’un espace de recherche de la balise ;
- division de l’espace de recherche en une grille comprenant une pluralité de sous-zones, la grille étant chargée sur une unité de mémoire du dispositif de détection ;
- initialisation de la grille dans l’unité de mémoire de sorte à ce qu’un centre de la grille possède des coordonnées de référence fixes et définies par une position initiale du dispositif de détection déterminée au moment de commencer la recherche de la balise ;
- assignation de coordonnées relatives à chaque sous-zone, ces coordonnées relatives étant fixes pour chaque sous-zone et calculées par rapport aux coordonnées de référence du centre de la grille,
- pour chaque estimation de la distance de séparation entre le dispositif de détection et la balise, calcul, pour chaque sous-zone, d’un indicateur de probabilité courant représentatif de la probabilité que la balise soit comprise dans la sous-zone,
l’indicateur de probabilité courant étant calculé en fonction des indicateurs de probabilité précédents et de la distance de séparation déterminée entre la balise et le dispositif de détection et en fonction des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection,
- sélection des sous-zones pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées, comme représentatives d’une localisation la plus probable de la balise.
Selon une caractéristique, l’indicateur de probabilité courant prend en compte la distance de séparation déterminée entre la balise et le dispositif de détection sous forme d’une distribution de distance prenant en compte une erreur de mesure.
Selon une caractéristique, le procédé de recherche comprend une étape de détermination des dimensions de chaque sous-zone en fonction d’une mémoire disponible dans l’unité de mémoire du dispositif de détection.
Selon une caractéristique, le dispositif de détection est muni d’une interface visuelle, le procédé de recherche comprenant une étape d’affichage sur l’interface visuelle dans laquelle les sous-zones pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées sont mises en évidence.
L’invention concerne également un système de recherche d’une balise comprenant :
- la balise émettant dans une portée d’émission de la balise un signal radio comprenant une information d‘identification de la balise,
- un dispositif de détection comprenant un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection et un récepteur radio capable de détecter le signal radio émis par la balise, le dispositif de détection mettant en œuvre le procédé de recherche décrit ci-avant.
- la balise émettant dans une portée d’émission de la balise un signal radio comprenant une information d‘identification de la balise,
- un dispositif de détection comprenant un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection et un récepteur radio capable de détecter le signal radio émis par la balise, le dispositif de détection mettant en œuvre le procédé de recherche décrit ci-avant.
Selon une caractéristique, le dispositif de détection est configuré pour mesurer une distance de séparation entre le dispositif de détection et la balise sur la base d’une mesure d’un temps de propagation du signal radio entre la balise et le dispositif de détection, ou bien d’une mesure d’une grandeur représentative de la puissance du signal radio émis par la balise et reçu par le dispositif de détection comme un RSSI par exemple, ou bien d’une combinaison de la mesure du temps de propagation du signal radio et de la grandeur représentative de la puissance du signal radio.
Selon une caractéristique, le dispositif de détection est en mouvement par rapport à un référentiel terrestre et dans lequel la balise est fixe par rapport au référentiel terrestre.
Selon une caractéristique, le dispositif de détection comprend une unité de mémoire dans laquelle sont chargées :
- une grille qui couvre un espace de recherche de la balise et qui comprend une pluralité de sous-zones, chaque sous-zone possédant des coordonnées relatives calculées par rapport à des coordonnées fixes d’un centre de la grille, et
- des indicateurs de probabilité associés aux sous-zones, de sorte que chaque sous-zone possède un indicateur de probabilité représentatif de la probabilité que ladite sous-zone contienne la balise.
- une grille qui couvre un espace de recherche de la balise et qui comprend une pluralité de sous-zones, chaque sous-zone possédant des coordonnées relatives calculées par rapport à des coordonnées fixes d’un centre de la grille, et
- des indicateurs de probabilité associés aux sous-zones, de sorte que chaque sous-zone possède un indicateur de probabilité représentatif de la probabilité que ladite sous-zone contienne la balise.
Selon une caractéristique, le système de recherche comprend une interface visuelle dans laquelle les sous-zones pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées sont mises en évidence dans l’affichage.
Selon une caractéristique, le dispositif de détection est compris dans un aérodyne ou un véhicule motorisé.
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard des dessins annexés dans lesquels :
Dans la description détaillée qui va suivre des figures définies ci-dessus, les mêmes éléments ou les éléments remplissant des fonctions identiques pourront conserver les mêmes références de manière à simplifier la compréhension de l’invention. D’autres caractéristiques pourront ressortir de la description détaillée qui va suivre.
L’invention concerne un procédé de recherche d’une balise B. Ce procédé de recherche est exécuté par un dispositif de détection F tel que présenté à la et qui comprend un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection F et un récepteur radio capable de détecter un signal radio S émis par la balise B. Le terminal de géolocalisation par satellite peut être un récepteur GPS et les coordonnées de géolocalisation peuvent être des coordonnées GPS.
Dans ce procédé de recherche, le dispositif de détection F peut être en mouvement par rapport à un référentiel terrestre et la balise B peut être fixe par rapport au référentiel terrestre.
La balise B peut être attachée à un objet ou à un être vivant à rechercher et peut présenter une portée d’émission P du signal radio S supérieure à 100m, possiblement supérieure à 500m, et de préférence supérieure à 1km.
La balise B peut émettre le signal radio S suite à une réception d’un signal de requête de la part du dispositif de détection F.
Selon une possibilité, le signal de requête peut être émis par le dispositif de détection F plusieurs fois par seconde, et par exemple dix fois par seconde.
Selon une possibilité, le dispositif de détection F est capable de détecter le signal radio S émis par la balise B lorsque le dispositif de détection F est dans la portée d’émission de la balise B.
Le signal radio S émis par la balise B est d’abord reçu par le dispositif de détection.
Ensuite, le dispositif de détection F procède à une détermination d’une distance de séparation entre le dispositif de détection F et la balise B sur la base d’une mesure d’un temps de propagation du signal radio S entre la balise B et le dispositif de détection F, ou bien d’une mesure d’une grandeur représentative de la puissance du signal radio S émis par la balise B et reçu par le dispositif de détection F comme un RSSI par exemple, ou bien d’une combinaison de la mesure du temps de propagation du signal radio S et de la grandeur représentative de la puissance du signal radio S.
Le RSSI (pour Received Signal Strength Indication en anglais) est une mesure du niveau de puissance en réception du signal radio S.
Selon une possibilité, la détermination de la distance de séparation entre le dispositif de détection F et la balise B se fait de manière périodique de sorte à avoir une nouvelle estimation de la distance de séparation à chaque période lorsque le dispositif de détection F se déplace, par exemple l’estimation de la distance de séparation peut être obtenue cinq à dix fois par seconde.
Il est à noter que le signal radio S détecté par le dispositif de détection F est en général bruité du fait de la présence d’éléments perturbateurs tels que de arbres, des rochers, ou encore des immeubles, et qu’il n’est par conséquent pas possible d’obtenir de manière précise une localisation de la balise en se basant uniquement sur le calcul du temps de propagation du signal radio S entre la balise B et le dispositif de détection F. A titre d’exemple, la montre l’erreur err résultant de la différence entre la distance de séparation estimée 2 par le dispositif de détection F et la distance de séparation réelle 1 entre le dispositif de détection F et la balise B ainsi qu’une distribution de l’erreur correspondante en fonction de la distance de séparation sous forme d’un histogramme qui représente l’erreur en fonction du temps.
Le dispositif de détection F effectue une estimation initiale imprécise de la distance qui le sépare initialement de la balise B avant le début de son déplacement sur la base du signal radio S transmis par la balise B. La balise B se situe donc approximativement sur un cercle dont le rayon correspond à la distance de séparation mesurée et dont le centre correspond à la position courante du dispositif de détection F. Le dispositif de détection commence alors la recherche de la balise B en se déplaçant dans une direction arbitraire.
Le dispositif de détection F effectue une estimation périodique de la distance qui le sépare de la balise B lorsqu’il se déplace. Cette estimation de la distance entre le dispositif de détection F et la balise B utilise avantageusement une mesure du temps de propagation du signal radio S entre la balise B et le dispositif de détection F, mais peut aussi utiliser la puissance du signal radio S reçu par le dispositif de détection F en provenance de la balise B, ou encore une combinaison de la mesure du temps de propagation du signal radio S et de la puissance du signal radio S.
Par ailleurs, le dispositif de détection étant muni d’un récepteur de coordonnées de géolocalisation tel qu’un récepteur de coordonnées GPS, est en mesure de déterminer à tout moment ses propres données de géolocalisation qu’on appelle par la suite coordonnées de géolocalisation courantes.
A chaque nouvelle estimation de la distance de séparation entre le dispositif de détection F et la balise B, pour chaque sous-zone, l’indicateur de probabilité correspondant est recalculé en prenant en compte au moins:
- l’estimation de distance entre le dispositif de détection F et la balise B ;
- la position courante du dispositif de détection F ; et
- la valeur précédente de cet indicateur de probabilité.
- l’estimation de distance entre le dispositif de détection F et la balise B ;
- la position courante du dispositif de détection F ; et
- la valeur précédente de cet indicateur de probabilité.
La détermination de la valeur de la distance de séparation peut également intégrer une estimation d’une erreur de mesure de la distance de séparation réalisée à priori et en fonction de la valeur de la distance de séparation. La donne un tel exemple de distribution de l’erreur de mesure.
Afin de déterminer l’au moins une position de localisation de la balise B, le dispositif de détection procède d’abord à une détermination d’un espace de recherche de la balise B. L’espace de recherche de la balise B est déterminé à partir de l’estimation initiale de la distance de séparation entre le dispositif de détection F et la balise B.
Puis, le dispositif de détection F procède à une division de l’espace de recherche en une grille G comprenant une pluralité de sous-zones C comme présenté à la . Chaque sous-zone représente une parcelle de terrain de l’espace de recherche.
La grille G est chargée sur une unité de mémoire du dispositif de détection F. Dans cette unité de mémoire, la grille G est implémentée sous la forme d’un tableau de nombre.
La grille G a une dimension supérieure à au moins deux fois la distance de séparation initialement déterminée entre le dispositif de détection F et la balise B. Ceci permet d’assurer que la position de la balise B soit comprise de manière certaine dans la zone couverte par la grille G. Dans la pratique, on choisit une dimension de la grille G égale à trois fois la distance de séparation initialement déterminée entre le dispositif de détection F et la balise B.
L’estimation de distance initiale entre le dispositif de détection F et la balise B permet de dimensionner la grille G de sous-zones de manière à ce que celle-ci contienne avec une marge de sécurité l’ensemble des points du cercle sur lequel se situe approximativement la balise B, et donc une intégralité de positions possibles de la balise B.
La dimension initiale de chaque sous-zone est définie en fonction de l’estimation initiale de la distance de séparation entre le dispositif de détection F et la balise B, et peut être calculée suivant la formule suivante lorsque la grille G a une forme carrée:
Dans cette formule,C.sizedésigne une dimension en mètre d’une sous-zone C de la grille G,Dinitdésigne l’estimation initiale de la distance entre le dispositif de détection F et la balise B, etmdésigne le nombre de colonnes ou de lignes de la grille G. Dans le cas d’une grille G carrée, celle-ci comporte doncm 2 sous-zones.
Il est possible de déterminer des dimensions de chaque sous-zone C en fonction d’une mémoire disponible dans l’unité de mémoire du dispositif de détection F. Des sous-zones plus petites permettent un calcul plus précis mais nécessitent plus de mémoire disponible dans l’unité de mémoire du dispositif de détection F.
De manière avantageuse, il est possible d’affiner la dimension des sous-zones C lorsque la mémoire disponible le permet afin d’estimer la position de la balise B de manière plus précise.
S’en suit une étape d’initialisation de la grille G dans l’unité de mémoire de sorte à ce qu’un centre O de la grille G possède des coordonnées de référence fixes et définies, selon une possibilité, par une position initiale du dispositif de détection F déterminée au moment de commencer la recherche de la balise B. Autrement dit, les coordonnées du centre O de la grille G correspondent aux coordonnées de géolocalisation du dispositif de détection F à l’instant où commence la recherche de la balise B.
Le centre O de la grille G possède donc des coordonnées de référence fixes, par exemple les coordonnées 0,0, et cela en dépit du déplacement du dispositif de détection F.
Puis, on assigne des coordonnées relatives à chaque sous-zone C, ces coordonnées relatives étant fixes pour chaque sous-zone C et calculées par rapport aux coordonnées de référence du centre O de la grille G.
Ensuite, pour chaque estimation de la distance de séparation entre le dispositif de détection F et la balise B, on calcule, pour chaque sous-zone C, un indicateur de probabilité courant représentatif de la probabilité que la balise B soit comprise dans la sous-zone C.
L’indicateur de probabilité courant est calculé en fonction des indicateurs de probabilité précédents et de la distance de séparation déterminée entre la balise B et le dispositif de détection F et en fonction des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection F.
L’indicateur de probabilité courant prend en compte la distance de séparation déterminée entre la balise B et le dispositif de détection F sous forme d’une distribution de distance prenant en compte une erreur de mesure.
Ce mécanisme de somme de probabilités permet au cours des itérations de réduire les zones de présence possibles de la balise B.
Le détail du calcul de l’indicateur de probabilité est donné ci-après.
On fournit d’abord une estimation a priori de la distributionpErrde l’erreur de mesure de distance de séparation entre le dispositif de détection F et la balise B en fonction de la valeur de la distance de séparation.
Pour des raisons de simplicité, il est possible d’utiliser une distributionpErrne variant pas avec la distance de séparation estimée.
La distributionpErrpeut être choisie par l’utilisateur du dispositif de détection F en fonction de l’environnement radio dans lequel la recherche s’effectue, par exemple en fonction d’un environnement urbain ou en forêt.
Cette distributionpErrpeut être modélisée en se basant sur un grand nombre de mesures effectuées au préalable dans plusieurs types d’environnement.
A chaque fois que le dispositif de détection F effectue une estimation de la distance de séparation avec la balise B, on noteD_estla distance de séparation estimée,Xla première coordonnée relative du dispositif de détection F par rapport au centre de la grille, etYla deuxième coordonnée relative du dispositif de détection F par rapport au centre de la grille. La première coordonnée et la deuxième coordonnée sont données en mètre par exemple. On note aussiC.xetC.yles coordonnées relatives d’une sous-zone donnée.
Pour chaque sous-zone C de la grille, et donc pour chaque case du tableau dans l’unité de mémoire, des grandeurs intermédiaires sont calculées:
- une distanceDentre un centre d’une sous-zone et le dispositif de détection selon la formule :
- une différenceUentre la distance estimée par le dispositif de détection F et la distance calculée, selon la formule :
Pour aboutir au calcul de l’indicateur de probabilitéC.pselon la formule :
Où désigne une probabilité que l’erreur de mesure de la distance de séparation entre le dispositif de détection F et la balise B soit égale àUà la distanceD_est.
En itérant le calcul prédécrit, les sous-zones C pour lesquelles l’indicateur de probabilité calculé est le plus élevé correspondent aux localisations les plus probables de la balise.
Ainsi, sont sélectionnées des sous-zones C pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées, comme représentatives d’une localisation la plus probable de la balise B.
Le dispositif de détection F peut être muni d’une interface visuelle I, et le procédé de recherche peut comprendre une étape d’affichage sur l’interface visuelle I dans laquelle les sous-zones C pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées sont mises en évidence comme dans les figures 4 et 5.
Par « mises en évidence », on entend que les sous-zones pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées sont distinguées du reste des sous-zones C par un code couleur spécifique ou un marquage spécifique. A titre d’exemple, les sous-zones C pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées peuvent être colorées.
L’interface visuelle I, qui peut être un écran de téléphone portable par exemple, permet à un utilisateur du dispositif de détection F de repérer visuellement la position de la balise B, et de modifier en conséquence son déplacement en fonction de cette position.
Cela permet de renseigner l’utilisateur, en temps réel, sur la position du dispositif de détection F par rapport à celle de la balise B.
L’affichage des sous-zones C peut être superposé sur un fond de carte comme présenté dans les figures 4 et 5.
Les figures 4 et 5 illustrent une évolution des indicateurs de probabilité durant la recherche de la balise. Dans les figures 4 et 5, la zone Z désigne l’ensemble des sous-zones C pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées. La ligne de déplacement du dispositif de détection F est également présentée, et une croix montre une position exacte de la balise B recherchée, cette position étant naturellement inconnue du dispositif de détection F. Un cercle de rayonD_estcentré sur une position courante du dispositif de détection F.
Dans la , lorsque le dispositif de détection F se déplace vers le Nord, la distance de séparation mesurée reste la même ou augmente, et donc la balise B ne peut pas se situer dans la direction nord. Cela se manifeste sur la zone Z qui disparait au nord du dispositif de détection. Les sous-zones C se situant au nord du dispositif de détection F ont alors un indicateur de probabilité ayant une valeur inférieure à une valeur limite de l’indicateur de probabilité.
Ensuite, le dispositif de détection F fait demi-tour et se dirige vers le sud / sud-est. La zone Z se limite alors à deux solutions symétriques de part et d’autre de la direction de déplacement du dispositif de détection F pour la localisation de la balise B.
Dès lors que le dispositif de détection se déplace perpendiculairement à sa direction de déplacement initiale, dans le cas de la vers l’ouest, l’une des deux solutions restantes disparait. Comme le dispositif de détection F se rapproche de la balise B en allant vers l’ouest, la balise B ne peut se trouver dans la zone solution qui se trouvait à l’est.
On constate finalement dans la que la zone Z restante comprend bien la position de la balise B, initialement marquée par une croix.
Selon un mode de réalisation présenté à la , l’au moins une position de localisation de la balise B peut être définie à l’aide d’un centre de gravité M1, M2 respectivement de la zone Z1, Z2. En effet, il est possible de voir sur la que le cercle M1 qui matérialise le centre de gravité de la zone Z1 correspond presque à la position de la balise B. Dans ce cas-là, il est possible d’afficher uniquement les cercles M1 et M2 sans les zones Z1 et Z2 afin d’aider l’utilisateur du dispositif de détection F dans sa recherche.
De manière avantageuse, le procédé de recherche décrit est simple à implémenter et peut notamment être implémenté sur un téléphone portable. Ce procédé de recherche peut en outre être implémenté en temps réel.
De manière avantageuse, le procédé de recherche est robuste puisqu’il est résistant à un bruit de mesure de la distance de séparation entre la balise B et le dispositif de détection F, et puisqu’il supporte un certain pourcentage de mesures erronées.
De manière avantageuse, le procédé de recherche ne fait initialement aucune hypothèse sur la position de la balise B. A priori, le procédé de recherche considère que toute zone de localisation de la balise B est possible et élimine progressivement des zones de localisation potentielles.
L’invention concerne en outre un système 1 de recherche d’une balise B pour le procédé de recherche prédécrit et qui comprend :
- la balise B émettant dans la portée d’émission de la balise B un signal radio S comprenant une information d‘identification de la balise B,
- le dispositif de détection F comprenant un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection F et un récepteur radio capable de détecter le signal radio S émis par la balise B, le dispositif de détection F mettant en œuvre le procédé de recherche prédécrit.
- la balise B émettant dans la portée d’émission de la balise B un signal radio S comprenant une information d‘identification de la balise B,
- le dispositif de détection F comprenant un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection F et un récepteur radio capable de détecter le signal radio S émis par la balise B, le dispositif de détection F mettant en œuvre le procédé de recherche prédécrit.
Selon une possibilité, la balise B est apte à envoyer un signal radio S suite à une requête du dispositif de détection F.
Selon une possibilité, la balise B comprend un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation de la balise B afin que les coordonnées de géolocalisation de la balise B puissent donner une indication pour un point de départ prometteur pour rechercher la balise B.
Le dispositif de détection F peut être configuré pour mesurer une distance de séparation entre le dispositif de détection F et la balise B sur la base d’une mesure d’un temps de propagation du signal radio entre la balise et le dispositif de détection, ou bien d’une mesure d’une grandeur représentative de la puissance du signal radio émis par la balise et reçu par le dispositif de détection comme un RSSI par exemple, ou bien d’une combinaison de la mesure du temps de propagation du signal radio et de la grandeur représentative de la puissance du signal radio.
Le dispositif de détection F peut être en mouvement par rapport à un référentiel terrestre et dans lequel la balise B peut être fixe par rapport au référentiel terrestre.
Le dispositif de détection F peut comprendre l’unité de mémoire dans laquelle sont chargées :
- la grille G qui couvre un espace de recherche de la balise B et qui comprend une pluralité de sous-zones C, chaque sous-zone C possédant des coordonnées relatives calculées par rapport à des coordonnées fixes du centre O de la grille G, et
- des indicateurs de probabilité associés aux sous-zones C, de sorte que chaque sous-zone C possède un indicateur de probabilité représentatif de la probabilité que ladite sous-zone C contienne la balise B.
- la grille G qui couvre un espace de recherche de la balise B et qui comprend une pluralité de sous-zones C, chaque sous-zone C possédant des coordonnées relatives calculées par rapport à des coordonnées fixes du centre O de la grille G, et
- des indicateurs de probabilité associés aux sous-zones C, de sorte que chaque sous-zone C possède un indicateur de probabilité représentatif de la probabilité que ladite sous-zone C contienne la balise B.
Le système 1 de recherche peut en outre comprendre l’interface visuelle I dans laquelle les sous-zones C pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées sont mises en évidence dans l’affichage.
Le dispositif de détection F peut être compris dans un aérodyne ou un véhicule motorisé.
Le dispositif de détection F peut en outre être compris dans un accessoire informatique connecté tel qu’une tablette ou un téléphone intelligent, ou être connecté à l’affichage d’un tel accessoire informatique.
Claims (13)
- Procédé de recherche d’une balise (B), le procédé de recherche étant exécuté par un dispositif de détection (F) comprenant un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection (F) et un récepteur radio capable de détecter un signal radio (S) émis par la balise (B), le procédé de recherche comprenant les étapes suivantes :
- réception du signal radio (S) émis par la balise (B) ;
- détermination d’une distance de séparation entre le dispositif de détection (F) et la balise (B) sur la base d’une mesure d’un temps de propagation du signal radio (S) entre la balise (B) et le dispositif de détection (F), ou bien d’une mesure d’une grandeur représentative de la puissance du signal radio (S) émis par la balise (B) et reçu par le dispositif de détection (F) comme un RSSI, ou bien d’une combinaison de la mesure du temps de propagation du signal radio (S) et de la grandeur représentative de la puissance du signal radio (S);
- détermination d’au moins une position de localisation de la balise (B) sur la base des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection (F) et de la distance de séparation déterminée. - Procédé de recherche selon la revendication 1 dans lequel le dispositif de détection (F) est en mouvement par rapport à un référentiel terrestre et dans lequel la balise (B) est fixe par rapport au référentiel terrestre.
- Procédé de recherche selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la détermination de la distance de séparation entre le dispositif de détection (F) et la balise (B) se fait de manière périodique de sorte à avoir une nouvelle estimation de la distance de séparation à chaque période lorsque le dispositif de détection (F) se déplace.
- Procédé de recherche selon la revendication 3 dans lequel la détermination d’au moins une position de localisation de la balise (B) comprend les étapes suivantes :
- détermination d’un espace de recherche de la balise (B) ;
- division de l’espace de recherche en une grille (G) comprenant une pluralité de sous-zones (C), la grille (G) étant chargée sur une unité de mémoire du dispositif de détection (F) ;
- initialisation de la grille (G) dans l’unité de mémoire de sorte à ce qu’un centre (O) de la grille (G) possède des coordonnées de référence fixes et définies par une position initiale du dispositif de détection (F) déterminée au moment de commencer la recherche de la balise (B) ;
- assignation de coordonnées relatives à chaque sous-zone (C), ces coordonnées relatives étant fixes pour chaque sous-zone (C) et calculées par rapport aux coordonnées de référence du centre (O) de la grille (G),
- calcul d’un indicateur de probabilité courant pour chaque sous-zone (C), pour chaque estimation de la distance de séparation entre le dispositif de détection (F) et la balise (B), l’indicateur de probabilité courant étant représentatif de la probabilité que la balise (B) soit comprise dans la sous-zone (C),
l’indicateur de probabilité courant étant calculé en fonction des indicateurs de probabilité précédents et de la distance de séparation déterminée entre la balise (B) et le dispositif de détection (F) et en fonction des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection (F),
- sélection des sous-zones (C) pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées, comme représentatives d’une localisation la plus probable de la balise (B). - Procédé de recherche selon la revendication 4 dans lequel l’indicateur de probabilité courant prend en compte la distance de séparation déterminée entre la balise (B) et le dispositif de détection (F) sous forme d’une distribution de distance prenant en compte une erreur de mesure.
- Procédé de recherche selon la revendication 4 ou 5 comprenant une étape de détermination des dimensions de chaque sous-zone (C) en fonction d’une mémoire disponible dans l’unité de mémoire du dispositif de détection (F).
- Procédé de recherche selon l’une des revendications 4 à 6 dans lequel le dispositif de détection (F) est muni d’une interface visuelle (I), le procédé de recherche comprenant une étape d’affichage sur l’interface visuelle (I) dans laquelle les sous-zones (C) pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées sont mises en évidence.
- Système (1) de recherche d’une balise (B) comprenant :
- la balise (B) émettant dans une portée d’émission de la balise (B) un signal radio (S) comprenant une information d‘identification de la balise (B),
- un dispositif de détection (F) comprenant un terminal de géolocalisation par satellite apte à déterminer des coordonnées de géolocalisation courantes du dispositif de détection (F) et un récepteur radio capable de détecter le signal radio (S) émis par la balise (B), le dispositif de détection (F) mettant en œuvre le procédé de recherche selon les revendications 1 à 5. - Système (1) de recherche selon la revendication 8 dans lequel le dispositif de détection (F) est configuré pour mesurer une distance de séparation entre le dispositif de détection (F) et la balise (B) sur la base d’une mesure d’un temps de propagation du signal radio (S) entre la balise (B) et le dispositif de détection (F), ou bien d’une mesure d’une grandeur représentative de la puissance du signal radio (S) émis par la balise (B) et reçu par le dispositif de détection (F) comme un RSSI, ou bien d’une combinaison de la mesure du temps de propagation du signal radio (S) et de la grandeur représentative de la puissance du signal radio (S).
- Système (1) de recherche selon l’une des revendications 8 ou 9 dans lequel le dispositif de détection (F) est en mouvement par rapport à un référentiel terrestre et dans lequel la balise (B) est fixe par rapport au référentiel terrestre.
- Système (1) de recherche selon l’une des revendications 8 à 10 dans lequel le dispositif de détection (F) comprend une unité de mémoire dans laquelle sont chargées :
- une grille (G) qui couvre un espace de recherche de la balise (B) et qui comprend une pluralité de sous-zones (C), chaque sous-zone (C) possédant des coordonnées relatives calculées par rapport à des coordonnées fixes d’un centre (O) de la grille (G), et
- des indicateurs de probabilité associés aux sous-zones (C), de sorte que chaque sous-zone (C) possède un indicateur de probabilité représentatif de la probabilité que ladite sous-zone (C) contienne la balise (B). - Système (1) de recherche selon la revendication 11 comprenant en outre une interface visuelle (I) dans laquelle les sous-zones (C) pour lesquels l’indicateur de probabilité a les valeurs les plus élevées sont mises en évidence dans l’affichage.
- Système (1) de recherche selon l’une des revendications 8 à 12 dans lequel le dispositif de détection (F) est compris dans un aérodyne ou un véhicule motorisé.
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