Les systèmes de navigation inertielle marine (INS) déterminent la position, la vitesse et l'orientation des navires et des véhicules sous-marins lorsque les signaux GNSS ne sont pas disponibles ou ne sont pas fiables. Ils permettent une navigation précise dans des environnements marins difficiles.
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Solutions de positionnement GNSS et GPS précises pour les environnements marins et maritimes les plus exigeants
Solutions avancées de navigation inertielle, de mouvement et de positionnement pour les applications marines
Systèmes de positionnement, d'orientation et de navigation de haute précision pour applications marines et maritimes
Instruments, capteurs et technologies haute performance pour l'exploration et la surveillance des environnements sous-marins
Systèmes avancés de positionnement, de navigation et de suivi des mouvements pour les navires et les plates-formes maritimes et marines
Capteurs inertiels et systèmes de positionnement acoustique de haute précision pour applications marines, maritimes et offshore
Modules de détection inertielle compacts haute performance pour applications maritimes et sous-marines
Systèmes de détection inertielle de qualité marine pour les industries offshore et sous-marines
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Une navigation précise est essentielle pour garantir la sécurité et l’efficacité des opérations maritimes, en particulier lorsque les systèmes satellitaires tels que le GNSS/GPS sont inaccessibles ou peu fiables. Les systèmes de navigation inertielle (INS) offrent une alternative fiable en fournissant des données de positionnement continues basées sur les mesures des capteurs internes. Dans les environnements maritimes, en surface ou sous l’eau, les INS guident les sous-marins, les véhicules sous-marins autonomes (AUV), les véhicules télécommandés (ROV) et les navires à travers des zones complexes et dépourvues de signaux. Qu’il s’agisse de soutenir des études sous-marines, des explorations en eaux profondes ou des missions navales, les INS maritimes permettent une navigation précise dans les conditions les plus exigeantes.
Système de navigation inertielle (INS) Quanta Micro de SBG Systems
Un système de navigation inertielle (INS) marin est un dispositif électronique autonome qui détermine la position, l’orientation et la vitesse d’une plate-forme en traitant les données fournies par des capteurs inertiels. Ces systèmes se composent généralement d’accéléromètres et de gyroscopes qui mesurent respectivement l’accélération linéaire et la rotation angulaire.
En appliquant la mécanique newtonienne, l’INS calcule en continu le mouvement à partir d’un point de départ connu sans dépendre de signaux externes. Cela le rend particulièrement adapté aux environnements sous-marins ou dépourvus de GNSS. Les unités INS marines peuvent fonctionner de manière indépendante ou être intégrées à un GNSS, à des lochs Doppler (DVL) et à d’autres capteurs auxiliaires afin d’améliorer la précision et de corriger la dérive au fil du temps.
Les systèmes de navigation inertielle fonctionnent en mesurant l’accélération linéaire et la vitesse angulaire d’une plate-forme. Le système utilise ensuite ces mesures pour calculer les changements de position et d’orientation au fil du temps. Les composants principaux sont les suivants :
Pour les applications maritimes, ces composants font généralement partie d’un système de navigation inertielle à fixation rigide, dans lequel les capteurs sont montés de manière rigide sur la plate-forme et utilisent des algorithmes pour résoudre les changements de position. De nombreux systèmes utilisent des corrections assistées par GNSS ou GPS pour réduire les erreurs cumulées, en particulier dans les navires de surface.
Applications maritimes des systèmes de navigation inertielle
Les technologies INS sont largement déployées dans divers scénarios maritimes et maritimes. Ceux-ci comprennent :
Types de systèmes de navigation inertielle utilisés dans les environnements marins
Certus INS par Advanced Navigation
Plusieurs types d’INS sont adaptés à une utilisation marine, chacun offrant différents niveaux de précision et d’endurance :
Alors que le GNSS est largement utilisé pour la navigation en surface, les systèmes de navigation inertielle offrent des avantages clés dans les scénarios où le GNSS est compromis :
GNSS assisté vs INS autonome : les systèmes assistés bénéficient de signaux de correction, ce qui les rend adaptés aux missions de longue durée où la dérive autonome s’accumulerait autrement.
Précision de l’INS
La précision des INS maritimes dépend de la qualité des capteurs, de l’étalonnage et de la durée de fonctionnement sans assistance. Les systèmes haut de gamme offrent des taux de dérive aussi faibles que 0,01 % de la distance parcourue.
Les systèmes de navigation inertielle marine sont généralement conçus pour s’interfacer avec diverses technologies maritimes et doivent répondre aux normes environnementales, de performance et d’interopérabilité applicables. Il s’agit notamment des normes suivantes :
Les unités INS sont souvent intégrées à des systèmes maritimes plus importants, tels que des suites de positionnement dynamique, des charges utiles d’étude hydrographique ou des plateformes de contrôle AUV. L’intégration nécessite des interfaces de données robustes et des protocoles de synchronisation temporelle afin de garantir des performances précises du système.
De nombreux fabricants produisent des INS adaptés aux environnements marins, offrant différentes performances, durabilité et intégration de capteurs. Le choix dépend des exigences de la mission, du type de plate-forme et des contraintes opérationnelles. Les applications les plus courantes couvrent la défense, la recherche, le transport maritime commercial, la construction sous-marine et l’énergie offshore.
Les systèmes de navigation inertielle marine continuent d’évoluer grâce aux progrès réalisés dans les domaines de la technologie des capteurs, des algorithmes de fusion de données et des cadres d’intégration. Ces systèmes restent essentiels pour une navigation précise et fiable sur les océans du globe.
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