Navigation sous-marine referencee terrain par mise en correspondance de cartes bathymetriques

par LAURENCE LUCIDO

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de RACHID DERICHE.

Soutenue en 1998

à Nice .

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  • Résumé

    Nous developpons une methode de navigation absolue referencee terrain pour les engins sous-marins. Nous proposons un systeme coherent dans les divers outils mis en oeuvre : la fonction globale de navigation est realisee par la seule donnee cartographique percue par le vehicule. Dans le domaine sous-marin, on distingue usuellement la navigation relative - ou a l'estime - qui repose sur des techniques incrementales dont l'inconvenient majeur est la derive dans le temps de l'estimation, et la navigation absolue qui necessite couramment une preparation couteuse de l'environnement (mouillage et calibration de balises). Dans ce contexte, le scenario de navigation referencee terrain que nous envisageons repose sur la mise en correspondance de profils bathymetriques pour estimer le cap et la position du vehicule. On dispose d'un modele numerique de terrain acquis prealablement et couvrant la zone de mission du vehicule. Celui-ci est porteur d'un sonar bathymetrique, permettant l'acquisition d'une carte de profondeur locale. La mise en correspondance et le recalage de la carte locale dans la carte de reference permet d'estimer la position et l'orientation actuelle de l'engin. Dans le cadre operationnel des vehicules sous-marins civils, les contraintes d'optimisation des materiels de calcul, de perception et d'energie embarques limitent le choix des solutions envisageables. La carte de reference etant disponible prealablement a toute plongee, elle peut donc etre traitee en temps differe ; en revanche, il est necessaire de proposer en temps reel une estimation de la navigation des lors qu'une carte locale est disponible a bord du vehicule. Cette these propose une solution integree et complete au probleme pose, dont les grandes lignes sont : _ le filtrage morphologique et la mise en forme du signal bathymetrique, par l'analyse multi-echelles des images de profondeur, _ l'extraction de caracteristiques invariantes aux deplacements, _ la mise en correspondance pour l'estimation robuste de la position et de l'orientation. Nous insisterons sur l'homogeneite et la coherence des outils developpes, sur l'integration et la validation experimentale de l'approche.


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  • Détails : 230 P.
  • Annexes : 100 REF.

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  • Cote : G-LUC
  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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