Pour se passer d’un système de géolocalisation par satellite [GPS], dont les signaux sont susceptibles d’être brouillés par des dispositifs de guerre électronique, un aéronef [ou un navire] utilise une centrale de navigation inertielle, dont la précision tend à diminuer au fil du temps [d’où la nécessité de la « recaler »]. En 2016, pour y remédier, la Direction générale de l’armement [DGA] a lancé le projet Vision. Confié à Safran Electronics & Defense ainsi qu’à Sodern, il consiste à associer une centrale de navigation inertielle à un viseur stellaire [ou viseur d’étoiles], comme en utilise le missile balistique mer-sol stratégique M-51.
Utilisé par les engins spatiaux, un viseur stellaire mesure les coordonnées d’une ou de plusieurs étoiles avant de les communiquer à un calculateur afin de déterminer avec une extrême précision [de l’ordre de la seconde d’arc, soit 0,000277778 degré] une trajectoire ou une position par comparaison avec les éphémérides des corps célestes enregistrées dans une base de données. Le problème est que, sur terre, un tel système ne fonctionne que pendant la nuit et par temps clair… Aussi, le défi du projet Vision est de faire en sorte de pouvoir l’utiliser durant le jour.
Pour cela, Safran a mis au point une centrale inertielle à « Gyroscope Résonnant Hémisphérique » qui constitue déjà, selon l’Agence de l’innovation de défense [AID], une « rupture technologique ». De son côté, Sodern a développé un nouveau viseur stellaire intégrant « des traitements d’images et des technologies innovantes » afin de détecter et d’identifier des étoiles pendant le jour. « Cela permet de fournir une mesure corrigeant la position de la centrale inertielle, et cela même en pleine journée », explique l’AID.
En 2021, le ministère des Armées avait évoqué des « résultats prometteurs » à l’issue d’une première phase d’essais, réalisés sur le banc CIRE de DGA Maîtrise de l’information [DGA MI] ainsi qu’au Pic du Midi, avec le concours du Centre national de la recherche scientifique [CNRS]. « La capacité du démonstrateur à poursuivre de 4 à 5 étoiles à différents endroits de la voute céleste, de jour comme de nuit, a été démontrée », avait alors souligné l’AID. Quant aux essais en vol, ils devaient être réalisés à bord d’un avion ATR42 du Service des Avions Français Instrumentés pour la Recherche en Environnement [SAFIRE].
La seconde phase des essais de ce démonstrateur vient de se terminer. Là encore, ces tests réalisés tant au sol qu’en vol, ont été « couronnés de succès » et ont permis de « valider la performance de navigation du système », a fait savoir l’AID, ce 23 octobre. « De nombreuses étoiles ont été accrochées et poursuivies de manière fine par le démonstrateur, permettant d’obtenir une estimation de position de l’avion de l’ordre de quelques centaines de mètres, tout au long de la trajectoire de vol », a-t-elle ajouté, avant d’annoncer le lancement d’un avant-projet « d’équipement embarquable à bord d’aéronefs ».
Plus largement, ce nouveau système de navigation aura vocation à équiper les chasseurs-bombardiers, les avions de transport, les drones MALE [Moyenne Altitude Longue Endurance] ainsi que les navires et, à plus long terme, les missiles.
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 2:25 pm
par Subs0nic
J'ai lu que les SR-71 étaient équipés de ce type de système avant le GPS...Centrale inertielle + recalage sur les étoiles avec éphémérides. Je pensais que ça ne fonctionnait que de nuit, mais j'ai lu un témoignage de pilote qui expliquait que ça fonctionnait de jour, quelques secondes après la sortie de l'avion du hangar... Tout ça au début des années 70.
Ça me paraît cependant plus logique d'être capable de réaliser ce genre de prouesse aujourd'hui...
Après concernant VISION, ils parlent d'une précision de quelques centaines de mètres? c'est pas terrible, on fait pas aussi bien avec un recalage topographique ( genre avec un SAR)? OK c'est sûrement plus robuste au brouillage (ça se brouille un SAR ou LIDAR?)
EDIT : et le mirage IV n'avait pas un truc du genre aussi?
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 4:07 pm
par garance
De mémoire ce ne sont pas les missiles M51 qui disposent d'un système de recalage par observation stellaire mais les SNLE qui recalent ainsi leurs centrales inertielles par observation via leur périscope. Les missiles balistiques ont des centrales gyrolaser me semble-t-il largement suffisantes sur des vols courts.
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 6:38 pm
par pipo2000
Si il y a des nuages il faut passer au dessus de la couche ?
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 6:55 pm
par flavonoide
En fait, un viseur stellaire ça s'appelle un sextant que Christophe Colomb pouvait utiliser le jour (j'exagère peut-être un peu...) et les missiles et les avions étant capables de voler au dessus des nuages, ils "voient" de toutes manières toujours les étoiles.
Peut-être même que les lignes transocéaniques utilisaient cette possibilité avant le développement des moyens de radionavigations électroniques.
D'où la présence d'astrodome sur beaucoup de multimoteurs.
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 7:13 pm
par pipo2000
Il me semblait qu'un sextanr ne permet pas de mesurer la longitude ?
(Vieux souvenirs du récit incroyable de Magelan qui au final ne savait pas si l'île au clous de girofle tant convoité se trouvait du côté Espagnol ou Portugais du monde).
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 7:28 pm
par flavonoide
Tu en sais alors plus que moi sur le sextant. (Je précise : ce n'est pas du second degré).
Dans cette affaire, il me semble que c'est la fusion de données qui fait la valeur du système, améliorée de perfectionnements dans la précision des instruments et dans l'analyse automatique de la situation.
Simplement, l'expression "viseur stellaire" m'a bien fait rire.
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Tu en sais alors plus que moi sur le sextant. (Je précise : ce n'est pas du second degré).
Je précise que j'utilise le conditionnel car je n'en connais sans doute pas plus que toi . Une hypothèses en attendant un érudit ou un curieux du Wikipédia
Dans cette affaire, il me semble que c'est la fusion de données qui fait la valeur du système, améliorée de perfectionnements dans la précision des instruments et dans l'analyse automatique de la situation.
Simplement, l'expression "viseur stellaire" m'a bien fait rire.
Il me semble qu'historiquement le sextant était utilisé en visant le soleil. D'où les filtres sur le dispositif et le cache œil des pirates (légende ?).
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Tu en sais alors plus que moi sur le sextant. (Je précise : ce n'est pas du second degré).
Je précise que j'utilise le conditionnel car je n'en connais sans doute pas plus que toi . Une hypothèses en attendant un érudit ou un curieux du Wikipédia
Dans cette affaire, il me semble que c'est la fusion de données qui fait la valeur du système, améliorée de perfectionnements dans la précision des instruments et dans l'analyse automatique de la situation.
Simplement, l'expression "viseur stellaire" m'a bien fait rire.
Il me semble qu'historiquement le sextant était utilisé en visant le soleil. D'où les filtres sur le dispositif et le cache œil des pirates (légende ?).
J'ai connu un officier de Marine marchande qui racontait comment dans les années 60 notamment en zone tropicale ils prenaient des droites de hauteur la nuit sur les étoiles au sextant mais aussi avec les compas de relèvement dont ils disposaient en ailerons de passerelle ...
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 8:53 pm
par pipo2000
Du coup j'ai fait un peu de lecture.
1) On peut bien utiliser le sextant avec d'autres étoiles que le soleil
2) Contrairement à la latitude, le sextant ne donne pas directement la longitude. Il faut combiner sa mesure avec une mesure précise du temps (ce qui devait poser problème à l'époque de Magellan)
3) A priori pas de lien entre le cache œil et les brulures dues à l'observation du soleil via le sextant. Ceci-dit les autres explications ne me conviennent pas !
Et pour les curieux, je vous conseille vivement le reportage d'ARTE sur le périple de Magelan. Il avait embarqué un écrivain qui fut un des rares survivants de l'expédition et donc on a le droit à tous les détails. A regarder avec google map (surtout le passage par l'Amérique du sud), ce qu'ils ont fait paraît encore plus difficile que d'aller sur la lune
(partie 1) (partie 2) (partie 3)
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 9:01 pm
par flavonoide
Garance, tu sembles être un peu marin, du fait des termes abscons auxquels je n'entends rien. Les ailerons sont positionnés ailleurs, par chez nous !
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Et pour les curieux, je vous conseille vivement le reportage d'ARTE sur le périple de Magelan. Il avait embarqué un écrivain qui fut un des rares survivants de l'expédition et donc on a le droit à tous les détails. A regarder avec google map (surtout le passage par l'Amérique du sud), ce qu'ils ont fait paraît encore plus difficile que d'aller sur la lune
J'avais vu lors de sa première diffusion. Effectivement, c'est super intéressant
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
3) A priori pas de lien entre le cache œil et les brulures dues à l'observation du soleil via le sextant. Ceci-dit les autres explications ne me conviennent pas !
J'avais retenu que c'était pour préserver la vision de nuit sur un oeil quand on passe du jour à l'obscurité en entrant dans les cales des navires où ils pouvaient être attendus...
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
De mémoire ce ne sont pas les missiles M51 qui disposent d'un système de recalage par observation stellaire mais les SNLE qui recalent ainsi leurs centrales inertielles par observation via leur périscope. Les missiles balistiques ont des centrales gyrolaser me semble-t-il largement suffisantes sur des vols courts.
Dans l'article:
Confié à Safran Electronics & Defense ainsi qu’à Sodern, il consiste à associer une centrale de navigation inertielle à un viseur stellaire [ou viseur d’étoiles], comme en utilise le missile balistique mer-sol stratégique M-51.
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 10:14 pm
par pipo2000
Ca me plaît bien comme explication ! J'avais lu sur le net que c'était pour préparer le combat de nuit, mais comme il faut 15-20mn pour que l'œil s'adapte je ne voyais pas bien l'intérêt de le porter en plein jour.
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 10:17 pm
par kekelekou
Puisqu'on parle de navigation astronomique, je ne peux pas passer à côté de l'occasion de partager le fait que la version "petites ailes" du U-2 était équipée d'un sextant qui permettait d'effectuer des navigations sans repère au sol et sans aides radio (par exemple le long de la frontière nord de l'URSS où le trait de cote est indistinct à cause de la neige). Le dôme du sextant est la demi-sphère juste devant le pare-brise :
L'écran circulaire en plein centre de la planche de bord pouvait afficher soit la vue du périscope (visant vers le bas), soit celle du périscope en actionnant le bouton circulaire à droite de l'écran. Celui de gauche permettait de présenter un filtre pour atténuer la luminosité en cas de relevé sur le soleil ou la lune.
Comme le disait pipo2000, cela implique de bien gérer le temps. En fait, le principe est connaitre au préalable la position théorique d'astres en un point géographique donné et à un temps précis (historiquement via un éphéméride), puis de mesurer la position réelle desdits astres ce qui permet de connaître l'erreur entre la position théorique et la position réelle.
Pour ceux qui comprennent l'anglais, la vidéo suivante explique le principe de l'astronav aux recrues américaines :
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : jeu. oct. 24, 2024 10:19 pm
par jojo
Utilisé par les engins spatiaux, un viseur stellaire mesure les coordonnées d’une ou de plusieurs étoiles avant de les communiquer à un calculateur afin de déterminer avec une extrême précision [de l’ordre de la seconde d’arc, soit 0,000277778 degré] une trajectoire ou une position par comparaison avec les éphémérides des corps célestes enregistrées dans une base de données. Le problème est que, sur terre, un tel système ne fonctionne que pendant la nuit et par temps clair… Aussi, le défi du projet Vision est de faire en sorte de pouvoir l’utiliser durant le jour.
Pour cela, Safran a mis au point une centrale inertielle à « Gyroscope Résonnant Hémisphérique » qui constitue déjà, selon l’Agence de l’innovation de défense [AID], une « rupture technologique ».
De son côté, Sodern a développé un nouveau viseur stellaire intégrant « des traitements d’images et des technologies innovantes » afin de détecter et d’identifier des étoiles pendant le jour. « Cela permet de fournir une mesure corrigeant la position de la centrale inertielle, et cela même en pleine journée », explique l’AID.
Sinon pour la culture, le Sextant était encore présent sur l'Atlantique 2, avec l'astrodome sur le dos de l'avion. Mais il n'était plus utilisé.
Je ne sais pas s'il a survécu à la dernière modernisation de l'avion ?
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Puisqu'on parle de navigation astronomique, je ne peux pas passer à côté de l'occasion de partager le fait que la version "petites ailes" du U-2
Ma mémoire me fait peut être défaut ( ) mais je suis quasi sûr d'avoir visité un 747 qui était aussi équipé d'un hublot pour des mesures au sextant (ou un autre type de dispositifs de navigation astronomique) .
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
De mémoire ce ne sont pas les missiles M51 qui disposent d'un système de recalage par observation stellaire mais les SNLE qui recalent ainsi leurs centrales inertielles par observation via leur périscope. Les missiles balistiques ont des centrales gyrolaser me semble-t-il largement suffisantes sur des vols courts.
Les M51 sont bien équipés de viseurs stellaires, fournis par Sodern. Les centrales inertielles et gyro ne suffisent pas, au vu des environnements rencontrés (chocs, accélérations…), les dérives restent importantes et les viseurs stellaires permettent de recaler tout ça très bien.
Pour l’alignement de la centrale inertielle depuis le navire, plutôt que de l’observation stellaire (impossible par mauvaise météo !), la même manip est faite sur des points saillants des fonds marins (les fameux “points magiques” décrits par exemple dans Le chant du Loup).
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Publié : ven. oct. 25, 2024 9:09 am
par Cat
Un sextant donne une ligne de position quand on vise une étoile. L’intersection de deux ou trois lignes de position donne…. la position
On peut de jour viser le soleil pour obtenir la position la plus probable, si on ajoute la lune on a deux lignes de position.
Le 2000N avait deux autres moyens de recalage des UNI : la corrélation d’altitude et la corrélation radar. Précision de 80m
De plus elles avaient un filtre de Kalmann qui prenait en compte les recalages précédents afin d’affiner la dérive des centrales. Si les recalages étaient faits au bon moment en fonction du pendulage de schüler, évidemment…
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
De mémoire ce ne sont pas les missiles M51 qui disposent d'un système de recalage par observation stellaire mais les SNLE qui recalent ainsi leurs centrales inertielles par observation via leur périscope. Les missiles balistiques ont des centrales gyrolaser me semble-t-il largement suffisantes sur des vols courts.
Les M51 sont bien équipés de viseurs stellaires, fournis par Sodern. Les centrales inertielles et gyro ne suffisent pas, au vu des environnements rencontrés (chocs, accélérations…), les dérives restent importantes et les viseurs stellaires permettent de recaler tout ça très bien.
Pour l’alignement de la centrale inertielle depuis le navire, plutôt que de l’observation stellaire (impossible par mauvaise météo !), la même manip est faite sur des points saillants des fonds marins (les fameux “points magiques” décrits par exemple dans Le chant du Loup).
Re: Système de navigation français révolutionnaire VISION
Sur ce sujet (modulo la partie stellaire), une excellente intro à la navigation inertielle et aux principes des HRG.
ils expliquent dans la vidéo , centrale inertielle mécanique précision 1 Nm sur 8 h , laser 1 Nm sur quelques jours , HRG 1 Nm sur 15 jours . vers la fin de la vidéo 44m40s il parle de veille technologique sur le quantique ... et je viens juste de voir une conférence d'alain aspect qui parle d'une centrale inertielle à base d'atome froid ( à 1h:11m 14s )
Tout ça au début des années 70.
. Une hypothèses en attendant un érudit ou un curieux du Wikipédia 
) mais je suis quasi sûr d'avoir visité un 747 qui était aussi équipé d'un hublot pour des mesures au sextant (ou un autre type de dispositifs de navigation astronomique) .