FR3036788A1 - Procede de commande de precession d'un gyroscope vibrant - Google Patents

Abstract

Il est proposé un procédé de commande de précession d'un gyroscope (1) comprenant un support (2) et un résonateur (3), le support (2) étant mobile dans un repère plateforme et fixe dans un repère de mesure, le procédé comprenant la génération (101) d'un premier signal de commande adapté pour mettre en rotation le résonateur (3) par rapport au support (2) selon deux sens de rotation opposés au cours d'une première période, le procédé étant caractérisé par les étapes suivantes: - réception (104) de données de positionnement relatif (Tpm) entre le repère de mesure et le repère plateforme, - calcul (105) d'un deuxième signal de commande à générer au cours d'une deuxième période à partir du premier signal de commande et des données de positionnement, le deuxième signal de commande étant choisi de façon à minimiser une moyenne d'erreurs angulaires accumulées dans les mesures angulaires acquises par le gyroscope au cours de l'ensemble des première et deuxième périodes, les erreurs angulaires étant exprimées dans le repère plateforme.

Description

1 DOMAINE GENERAL L'invention se rapporte au domaine des dispositifs de mesures angulaires. L'invention concerne plus particulièrement un procédé de 5 commande d'un gyroscope vibrant et un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé. ETAT DE L'ART Un gyroscope est un dispositif adapté pour acquérir des mesures 10 angulaires (par exemples des positions angulaires ou des vitesses angulaires). Un type particulier de gyroscope, dit - gyroscope vibrant », comprend un support et un résonateur mobile par rapport au support. Le résonateur est configuré pour vibrer dans un plan donné, appelé plan de 15 vibration. On a illustré en figure 1 le plan de vibration d'un gyroscope vibrant. Le résonateur de ce gyroscope vibre selon deux directions V1 et V2 qui définissent le plan de vibration. 20 Si le support de ce gyroscope (que l'on suppose solidaire du boîtier de ce même gyroscope) tourne autour d'un axe normal au plan de vibration (et donc de la figure 1), les directions de vibrations V1 et V2 subissent également une rotation autour de cet axe sous l'effet des forces de Coriolis. Le noeud de vibration N représenté sur la figure 1 prend ainsi 25 un angle à un instant t par rapport au support, appelé angle électrique. Or, l'angle électrique est proportionnel à la rotation subie par le boîtier et le support du gyroscope, avec un rapport constant et inférieur ou égal à 1, suivant le type de résonateur. Grâce à ce rapport constant, et l'utilisation de capteurs de l'angle 30 électrique, le gyroscope peut déduire l'angle de rotation subi par son boîtier. 4 3036788 2 Cependant, la mesure d'angle électrique peut être entachée d'erreurs répercutées sur l'angle de rotation estimé du boîtier du gyroscope. Pour éviter des telles erreurs, il a été proposé dans le document FR 5 2 937 414 Al d'imprimer au résonateur un mouvement de précession au moyen d'un signal de commande. Au cours d'une période donnée, le signal de commande faire varier l'angle électrique sur 180 degrés selon un sens donné, puis sur 180 degrés selon un sens opposé, de manière à annuler la moyenne des erreurs d'angle électrique dans le repère de mesure du 10 gyromètre. Ce mouvement de précession est conventionnellement appelé mouvement de précession alternée. Des gyroscopes vibrants sont par ailleurs classiquement utilisés dans une centrale de navigation inertielle embarquée sur un porteur tel qu'un aéronef ou un navire, ce porteur étant mobile dans un repère 15 géographique prédéterminé. La centrale de navigation inertielle intègre des mesures angulaires acquises par ces gyromètres vibrants de façon à estimer une solution de navigation du porteur dans le repère géographique. Le repère dans lequel sont mis en oeuvre les calculs de localisation 20 par la centrale de navigation est un repère dit repère plateforme, différent du repère de mesure du gyromètre. Le repère plateforme peut être par exemple le repère géographique ou un repère voisin de ce repère géographique. Or, si la technique de précession alternée permet d'annuler la 25 moyenne des erreurs dans le repère de mesure (repère du support du gyroscope), cette technique ne permet pas d'annuler l'effet de ces erreurs dans le repère plateforme. Ceci entraîne une dégradation de la solution de navigation estimée lorsque le porteur effectue des mouvements angulaires dans le repère plateforme. 30 PRESENTATION DE L'INVENTION 3036788 3 Un but de l'invention est de réduire l'impact d'erreurs de mesure induites par un gyroscope vibrant sur des données de navigation produites par une centrale de navigation inertielle. Afin d'atteindre ce but l'invention propose un procédé de 5 commande de précession d'un gyroscope comprenant un support et un résonateur, le support étant mobile dans un repère plateforme et fixe dans un repère de mesure, le procédé comprenant la génération d'un premier signal de commande adapté pour mettre en rotation le résonateur par rapport au support selon deux sens de rotation opposés au cours d'une 10 première période, le procédé étant caractérisé par les étapes suivantes: réception de données de positionnement relatif entre le repère de mesure et le repère plateforme, calcul d'un deuxième signal de commande à générer au cours d'une deuxième période à partir du premier signal de commande et des 15 données de positionnement, le deuxième signal de commande étant choisi de façon à minimiser une moyenne d'erreurs angulaires accumulées dans tes mesures angulaires acquises par te gyroscope au cours de l'ensemble des première et deuxième périodes, les erreurs angulaires étant exprimées dans le repère plateforme. 20 Dans le cadre du procédé proposé, le deuxième signal de commande vient corriger de façon dynamique le premier signal sur la base d'un critère de minimisation d'erreur non pas exprimé dans le repère de mesure, mais dans le repère plateforme. La reformulation de ce critère de 25 minimisation dans un autre repère, et la fourniture des données de positionnement relatif entre les deux repères considérés, permettent de commander le gyroscope de façon à corriger des erreurs relativement peu importantes dans les mesures angulaires fournies par le gyroscope dans te repère de mesure, mais devenant beaucoup plus pénalisantes dans des 30 données exprimées dans le repère plateforme obtenues à l'issue de 3036788 traitements impliquant un changement de repère du repère de mesure vers le repère plateforme. L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur pour mettre en oeuvre ce procédé.

L'invention concerne également un dispositif configuré pour mettre en oeuvre ce procédé. Le procédé selon l'invention peut également être complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles.

DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La figure 1, déjà discutée, représente le plan de vibration d'un gyroscope vibrant. La figure 2 représente de façon schématique un gyroscope vibrant en association avec une centrale de navigation inertielle, selon un mode de réalisation de l'invention.

La figure 3 est un organigramme d'étapes d'un procédé de commande selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 4 est un diagramme temporel définissant deux périodes de temps au cours desquelles les étapes du procédé de la figure 3 sont mises en oeuvre.

La figure 5 représente une loi de commande de précession selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 6 est une courbe d'évolution d'angle électrique correspondant à la loi de commande de la figure 5. Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des 30 références identiques. 3036788 5 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à ta figure 2, un gyroscope vibrant 1 comprend un support 2 et un résonateur 3. Le résonateur 3 est mobile en rotation par rapport au support 2. Le 5 résonateur 3 peut par exemple présenter une forme hémisphérique, on parle alors de gyroscope hémisphérique vibrant (abrégé en GRH). Le résonateur 3 est adapté pour vibrer selon un plan de vibration conforme à celui représenté en figure 1 et décrit en introduction. Le gyroscope comprend également un boîtier 4 lié à un référentiel 10 de mesure défini par un repère de mesure. Dans le boîtier 4, sont logés le support 2 et te résonateur 3. Le boîtier 4 comprend une entrée E et une sortie S. Le gyroscope vibrant comprend également au moins un capteur 5 de vibration logé dans le boîtier 4, par exemple une pluralité de capteurs 15 répartis autour d'un axe normal au plan de vibration du résonateur. Le capteur 5 est adapté pour mesurer un angle électrique formé par le résonateur 3 par rapport au support 2 et délivrer sur la sortie S des mesures angulaires (par exemple des positions angulaires ou des vitesses angulaires) déduites des mesures d'angle électriques. 20 Le support 2 et te capteur 5 sont solidaires du boîtier 4. Le gyroscope vibrant comprend également un dispositif de commande 6 comprenant une unité de calcul 7 et un générateur 8 de signaux de commande de précession. L'unité de calcul 7 est connectée à l'entrée E du gyroscope vibrant 25 1 et est configurée pour calculer une loi de commande. Le générateur 8 de commandes est connecté à l'unité de calcul 7. Ce générateur 8 est configuré pour générer un signal de commande de précession sur une période de temps donné, à partir d'une loi de commande élaborée par l'unité de calcul 7.

Le dispositif de commande 6 comprend également une mémoire tampon 9, à laquelle l'unité de calcul 7 a accès en lecture et en écriture.

3036788 6 Est également illustrée en figure 2 une centrale de navigation 10 inertielle comprenant une unité de traitement de données 11. Sur la figure 1, on a représenté le gyroscope vibrant 1 et la centrale de navigation inertielle 10 comme des dispositifs distincts ; on peut 5 également envisager le gyroscope comme un capteur 5 inertiel faisant partie intégrante de la centrale de navigation inertielle 10. La centrale de navigation inertielle peut également comprendre (ou être couplée à) d'autres capteurs inertiels, par exemple au moins un accéléromètre.

10 L'entrée E et la sortie S du gyroscope vibrant 1 sont connectées à l'unité de traitement 11 de la centrale de navigation inertielle 10. La centrale de navigation inertielle 10 et le gyroscope 1 sont typiquement embarqués sur un porteur (non-illustré), tel qu'un aéronef ou un navire.

15 Le porteur est mobile dans un référentiel géographique prédéterminé. Ce référentiel géographique est défini par un repère géographique comprenant par exemple : une origine 0 centrée sur un point prédéterminé du corps du porteur, et un axe x pointant vers le pôle nord, un axe y pointant vers l'ouest, et un axe z pointant vers le ciel de 20 sorte que le repère (0, x, y, z) est orthonormé direct. La centrale inertielle est configurée pour mettre en oeuvre des calculs de localisation dans un repère arbitraire, appelé repère plateforme, dont l'orientation par rapport au repère géographique est connue et avec une dynamique de variation faible par rapport à la 25 dynamique des mouvements du porteur dans te repère géographique. Ce repère plateforme, peut-être par exemple le repère géographique. L'origine du repère de mesure peut être la même que celle du repère plateforme. Dans ce cas, les trois axes du repère de mesure sont simplement mobiles en rotation par rapport aux trois axes du repère 30 plateforme lorsque le porteur est en mouvement.

3036788 7 On supposera dans la suite que le boîtier 4 du gyroscope 1 est fixe par rapport à la centrale de navigation inertielle, et qu'ils sont par conséquent liés au même repère de mesure, lequel est attaché à la structure du porteur (ce caractère solidaire est illustré en figure 1 par un 5 rattachement de la centrale de navigation inertielle 10 et du boîtier 4 à une même masse). L'unité de traitement 11 de la centrale de navigation inertielle 10 est configurée pour recevoir des mesures exprimées dans le repère de mesure, émanant d'au moins un gyroscope vibrant 1, et plus précisément 10 de son capteur de vibration 5. D'autres capteurs inertiels que le gyroscope vibrant 1 peuvent également être connectés à l'unité 11, par exemple des accéléromètres (non-illustrés), afin de fournir à cette unité 11 des mesures inertielles correspondantes. De façon connue en soi, l'unité de traitement 11 de la centrale de 15 navigation inertielle est configurée pour élaborer une solution de navigation dans le repère plateforme à partir de mesures exprimées dans le repère de mesure reçues. L'unité de traitement 11 met combine les mesures reçues des capteurs inertiels avec un modèle cinématique du porteur, de façon à produire la solution de navigation.

20 L'unité de traitement 11 de la centrale de navigation inertielle 10 est également adaptée pour calculer des données de positionnement relatif entre le repère plateforme et le repère de mesure, à partir des mesures fournies par le ou les capteurs inertiels et/ou la solution de navigation.

25 Procédé de commande de gyroscope vibrant Il va maintenant être décrit un procédé de commande mise en oeuvre par le dispositif de commande 6 de façon à contrôler la précession du plan de vibration du résonateur 3 du gyroscope vibrant 1, en relation 30 avec l'organigramme illustré en figure 3.

3036788 8 On suppose à titre préliminaire que des données représentatives d'une première loi de commande de durée ATI ont été préalablement mémorisées dans la mémoire tampon 9. Le générateur 8 génère un premier signal de commande d'après la 5 première loi de commande mémorisée, au cours d'une première période de durée AT1 (étape 101). Ce premier signal de commande met en rotation au cours de la première période le plan de vibration du résonateur 3 selon deux sens de rotation opposés. Par convention, on considère que ta première période correspond à 10 l'intervalle de temps [t-AT1, t], où t est un instant de référence. Au cours de la première période de temps [t-AT1, t], le capteur 5 mesure l'angle électrique occupé par le résonateur 3 relativement au support 2. Le capteur 5 délivre sur ta sortie S du gyroscope, au moins une mesure angulaire dans le repère de mesure (étape 102).

15 La centrale de navigation inertielle 10 reçoit donc des mesures angulaires fournies par le gyroscope 1 durant la première période [t-AT1, t]. L'unité de traitement 11 de ta centrale de navigation inertielle 10 calcule une solution de navigation dans te repère plateforme sur la base 20 les mesures angulaires fournies par le gyroscope vibrant 1, voire des mesures fournies par d'autres capteurs inertiels. Ce calcul comprend typiquement une intégration des mesures angulaires fournies par Le gyroscope vibrant 1. L'unité de calcul 7 de la centrale de navigation inertielle calcule 25 également des données de positionnement relatif entre le repère plateforme et le repère de mesure à l'aide des mesures inertielles (étape 103). Par exemple, ces données de positionnement relatif comprennent une matrice de passage Tpm entre te repère de mesure et le repère plateforme. Le calcul de ces données de positionnement, bien connu dans 30 te domaine des centrales de navigation inertielles, ne sera pas ici détaillé.

3036788 9 Les données de positionnement relatif entre te repère plateforme et le repère de mesure sont reçues par l'unité de calcul 7 du dispositif de commande 6, via l'entrée E du gyroscope vibrant 1 (étape 104). L'unité de calcul 7 du dispositif de commande 6 calcule ensuite une 5 deuxième toi de commande en vue de générer un deuxième signal de commande durant une deuxième période de temps à venir (étape 105). La deuxième loi de commande est calculée à partir de la première loi, mémorisés par la mémoire tampon 9 ainsi que les données de positionnement relatif Tpm reçues.

10 La deuxième loi de commande est calculée sur une période de longueur AT2, qui peut être choisie, par exemple, égale à AT1 de façon à simplifier une mise en oeuvre itérative du procédé. La deuxième période est choisie comme étant un horizon [t, t-'-M2], de façon à ce que le résonateur 3 soit commandé de façon 15 continue. L'instant de référence t désigne donc ici un instant auquel te deuxième signal de commande commence à être généré par le générateur 8. De façon non conventionnelle et différente du procédé de précession proposé dans le document FR2937414 Ai, la deuxième loi de 20 commande (sur la base de laquelle le deuxième signal de commande sera généré) est choisie à l'instant t de référence de façon à minimiser des erreurs angulaires cumulées dans les mesures angulaires acquises par le gyroscope au cours d'un intervalle de temps [t- AT1, t+AT2], ces erreurs angulaires étant exprimées dans le repère plateforme. Cet intervalle 25 couvre la première période [t- AT1, t+AT2], (passée), durant laquelle le premier signal de commande de précession a été généré, et une deuxième période [t, ti-AT2] (à venir), durant laquelle le deuxième signal de commande sera généré. La minimisation des erreurs angulaires peut prendre typiquement 30 comme hypothèse que tes paramètres d'erreurs du capteur sont constants sur la période [t-AT1, t-FAT2]. En effet, ces paramètres sont inconnus mais 3036788 10 Leurs effets sur l'erreur angulaire sont prédictibles par modèle sur la première et la deuxième période : sur la première on constate les effets, sur ta seconde, on génère une commande de manière à ce l'erreur angulaire sur tes deux périodes soient minimisée.

5 Comme aucune mesure angulaire durant cette deuxième période à venir n'est encore disponible, les erreurs angulaires de cette deuxième période sont estimées par l'unité de calcul 7 pour produire la deuxième loi de commande. Le générateur 8 génère ensuite de façon effective le deuxième 10 signal de commande au cours de la deuxième période [t, t+AT2] sur la base de la deuxième loi de commande calculée par l'unité de calcul 7. Tout comme le premier signal de commande, le deuxième signal de commande est adapté pour faire tourner te plan de vibration du résonateur 3 selon deux sens opposés.

15 Des données représentatives de la deuxième loi de commande sont ensuite mémorisées dans la mémoire tampon 9 (étape 107). Les étapes précitées sont répétées en itérations successives, chaque itération ayant son propre instant de référence, et considérant deux lois de commandes: 20 une loi de commande mémorisée dans la mémoire tampon 9 et issue d'une itération précédente (ta première loi de commande), et une autre toi de commande calculée au cours du cycle courant par l'unité de calcul 7 à partir de : o la toi de commande appliquée sur la première période et 25 mémorisée, et o des données de positionnement relatif reçues de ta centrale de navigation inertielle au cours de la première période. Les instants de référence des itérations du procédé sont par exemple choisis comme étant de ta forme t + kAT, k étant un entier 30 relatif, de façon à produire un signal de commande de précession continu.

3036788 11 Les étapes mises en oeuvre par les éléments du dispositif de commande (notamment l'unité de calcul 7 et le générateur 8) peuvent être exécutées au moyen d'un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme. L'unité de calcul 7 et 5 le générateur 8 sont alors configurés pour mettre en oeuvre un tel produit programme d'ordinateur. Mode de réalisation à trois gyroscopes Dans un mode de réalisation particulier et nullement limitatif, trois 10 gyroscopes hémisphériques vibrants fonctionnant en parallèle sont connectés à l'unité de calcul 7 de la centrale de navigation inertielle. Chaque gyroscope est dédié à la mesure angulaire relativement à un axe respectif du repère de mesure, et chaque accéléromètre est dédié à la mesure d'accélération le long d'un axe respectif du repère de mesure.

15 En référence à la figure 4, dans ce mode de réalisation, l'étape 105 de calcul de la deuxième loi comprend le calcul d'une pluralité de coefficients de redressement à partir de la première loi de commande et de la matrice Tpm. Ces coefficients sont ensuite utilisés pour calculer la deuxième loi de commande.

20 On peut distinguer dans ce mode de réalisation deux phases répétées en boucle : une première phase visant à évaluer, à un instant t, l'impact sur les attitudes de l'équipement, de chaque erreur supposée constante du gyroscope sur un horizon passé [t-T1, t] et, en supposant que ces erreurs sont constantes sur l'horizon à venir [t-A,T1,t], à construire 25 les commandes de précession qui permettent d'annuler tes erreurs d'attitudes à l'instant ti-AT2. L'impact des erreurs du gyroscope sur les attitudes du porteur dans le repère géographique sur la période [t-AT1, t] est quantifié, pour chaque erreur du gyroscope, par ces coefficients de redressement.

3036788 12 Les coefficients de redressement comprennent un premier coefficient [Cki(t, t - AT1]p par gyroscope vibrant utilisé (i désignant un indice de gyroscope). Ce premier coefficient de redressement est représentatif d'une 5 erreur de facteur d'échelle survenue au cours de la première période. Il est calculé d'après ta formule suivante : Cpi(T) [Cki(t, t - L1T11 = Tpm(t). o ifl Où: - Tpm(t) est la matrice de passage du repère de mesure [m] vers le 10 repère géographique [p], calculée l'instant de référence t, Cpi est la première loi de commande représentative du premier signal de commande généré au cours de ta première période correspondant à l'intervalle [t-AT1, t]. Optionnellement, les coefficients de redressement comprennent un 15 deuxième coefficient [Ccosi(t, t - AT1]p représentatif d'une dérive harmonique en cosinus, et/ou un troisième coefficient [C s ini(t, t - AT1]p représentatif d'une dérive harmonique en sinus, tous deux exprimés dans le repère géographique. Ces deux coefficients sont calculés comme suit : [Csini(t, t - ATIlp = Tpm(t). f t sin (2 (t9ei (t) + f Cpi(T). dr)) [Ccosi(t, t - AT117, = Tpm(t). t-LIT1 I t COS (2 (Oei (t) ± t Cpi(T). dr)) -4T1 d-r t-ATI. [ftt AT1 ° dr 20 où Oei désigne l'angle électrique mesuré par le capteur 5 du gyroscope i. Dans ce mode de réalisation particulier, la deuxième loi de commande à générer sur la deuxième période à venir à venir [t, t + AT2] est choisie de sorte que les coefficients de redressement calculés sur la 3036788 13 première période [t, t-AT1] et des estimations de coefficients de redressement à venir sur la période [t, t + AT2] se compensent. La compensation des coefficients de redressement se traduit par les égalités suivantes : [Cki(t, t - + t + i1T2)]p = 0 [Csini(t, t - LIT1)11, + sini(t, t + AT2)]p = 0 [Ccosi(t, t - L1T1)]p + [e CO(, t + 11T2)]p = 0 5 Dans ces trois égalités, les termes surmontés d'un chapeau désignent des estimations respectives du premier, du deuxième et du troisième coefficient de redressement à venir sur la deuxième période [t, t+AT2], exprimées dans le repère géographique. Ces trois égalités traduisent directement le but recherché de faire 10 en sorte que la moyenne cumulée des erreurs du gyroscope exprimées dans le repère géographique s'annule sur l'intervalle [t-AT1, t+AT2] couvrant ta première période et la deuxième période. Comme il a été indiqué plus haut, à l'instant de référence t, les coefficients de redressement sur la période [t, t+AT2] sont bien 15 évidemment inconnus étant donné que la dynamique du porteur à venir n'est pas connue. Avantageusement, il peut être fait l'hypothèse que la matrice de passage Tpm sur la période [t, t + AT2] est constante et égale à la matrice Tpm à l'instant t. Ceci permet de limiter la charge de calcul consommée 20 par l'unité de traitement 11 de la centrale de navigation inertielle par itération du procédé, la matrice Tpm étant calculée une seule fois par itération. L'unité de calcul 7 de chaque détermine alors la deuxième loi de commande de précession sur chacun des gyromètres (Spi, pour i=1 à 3) qui 25 satisfait le système des neuf équations scalaires suivantes : Ckl(t) + Tpm(t).itt+AT2 -= 0 (1) Ck2(t) + Tp,n(t). 1t+ T2 6,1,2 (T) dT 0 (2) 3036788 14 Ck3(t) + Tpm(t). itt+AT2 cp3 (T) dr _ 0 (3) tt+àT2 ,T,) . Ccosi(t) + Tpm(t). ftt+3T2 COS (2 09ei (t) ± f cpi ( dr) Ch -= 0 (4) itt+M.2 COS (2 (0e2 (t) ± ftt-I-4T2 cp2 ,,r, . CCOS2 (t) ± Tpm (t). ) dr) dT = 0 (5) Ccos3(t) + Tpm(t). ftt-1-7.2 COS (2 (0e3 (t) + ftt+AT2 Cp3(T). di) dr = 0 (6) 5 Csini(t) + Tpm(t). ftt-FAT2 sin (2 (Bei (t) + 1tt+AT2 cpi ,T,) . dr) dT = 0 (7) + ftt-1-4T2t cp2,1_, . Csin2(t) + Tpm(t). f tti-AT2t s 2in( (0,2 (t) ( ) dr) dl- = 0 (8) tt+AT2 cp3(T). di.) d r = 0 (9) Csin3(t) + Tpni(t). ftt+AT2 sin (2 (0e3(t)± f Pour simplifier les calculs mis en oeuvre par l'unité de calcul 7, la 10 forme de la deuxième loi de commande (et donc du deuxième signal en découlant) peut être contrainte. Par exemple, on peut contraindre la deuxième loi de commande à une fonction paramétrée dont deux paramètres sont des instants d'inversion de sens de rotation tinv1 et tinv2. La résolution du système 15 d'équation ci-dessus revient à calculer ces deux instants d'inversion à compter de l'instant de référence t. La deuxième toi de commande peut en particulier être de forme en créneau, comme illustré en figure 5. La deuxième loi de commande vaut alors + CP de t à tinv1, -CP de tinv1 à tinv2, +CP de tinv2 à t+AT.

20 Ce type de loi est simple à calculer car ne dépend que de trois paramètres (CP, tinv1 et tinv2), la valeur de ces trois paramètres étant déterminée par résolution du système d'équations. Est représentée en figure 6 l'évolution de l'angle électrique théoriquement mesuré par le capteur 5 pendant que le signal de 25 commande précession issu de ta loi représentée en figure 5 de forme en sollicite le résonateur 3. Le système d'équations (1) à (9) exposé précédemment peut être résolu à l'aide de plusieurs méthodes.

3036788 15 Selon une première variante, le système est résolu directement en négligeant les équations (4) à (9) du système. Dans ce cas, les dérives harmoniques sont ignorées, et il n'est pas besoin de faire intervenir l'angle électrique dans les calculs de loi de commande. Le dispositif de 5 commande 6 n'a donc pas besoin d'exploiter des données d'angle électrique acquises par le capteur 5. Par ailleurs, les calculs mis en oeuvre par le dispositif de commande 6 sont alors relativement simples, toute en permettant une correction intéressante des mesures angulaires fournies par le gyroscope.

10 Selon une deuxième variante, l'ensemble des neuf équations est résolu par minimisation d'un critère selon une méthode de gradient (algorithme « fmincon », avec un algorithme de résolution dit - interiorpoint >>, ou points intérieurs en français). Cette deuxième variante présente l'avantage de corriger de façon plus précise les erreurs 15 angulaires induites par le gyroscope dans te repère géographique. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation présentés précédemment en relation avec les figures annexées. Par exemple, dans le mode de réalisation représenté en figure 1, l'unité de calcul 7 est intégrée au gyroscope. En variante, l'unité de calcul 20 7 forme un dispositif de calcul indépendant relié aux générateurs 8 respectifs de plusieurs gyroscopes utilisés en association avec la centrale de navigation inertielle. Par ailleurs, d'autres formes plus complexes qu'une forme en créneau peuvent être choisies pour tes lois de commande (par exemple 25 des formes sinusoïdales, triangulaires, périodiques, etc.).

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de commande de précession d'un gyroscope vibrant (1) comprenant un support (2) et un résonateur (3), le support (2) étant 5 mobile dans un repère plateforme et fixe dans un repère de mesure, le procédé comprenant la génération (101) d'un premier signal de commande adapté pour mettre en rotation le résonateur (3) par rapport au support (2) selon deux sens de rotation opposés au cours d'une première période, le procédé étant caractérisé par tes étapes suivantes: 10 - réception (104) de données de positionnement relatif (Tpm) entre le repère de mesure et le repère plateforme, calcul (105) d'un deuxième signal de commande à générer au cours d'une deuxième période à partir du premier signal de commande et des données de positionnement (Tpm), le deuxième signal de 15 commande étant choisi de façon à minimiser une moyenne d'erreurs angulaires accumulées dans les mesures angulaires acquises par le gyroscope vibrant (1) au cours de l'ensemble des première et deuxième périodes, les erreurs angulaires étant exprimées dans le repère plateforme. 20
2. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les données de positionnement (Tpm) relatif au cours de ta première période sont calculées par une centrale de navigation inertielle (10) à l'aide de mesures angulaires précédemment fournies par le ou les gyroscope(s) 25 vibrant(s) (1).
3. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calcul (105) du deuxième signal de commande comprend le calcul de deux instants de changement de sens de rotation au cours de la deuxième 30 période. 3036788 17
4. 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les deux instants de changement de sens de rotation sont calculés au moyen d'une méthode de points intérieurs.
5. 5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième signal de commande est un signal de précession de forme en créneau.
6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première période et la deuxième période sont de durées identiques.
7. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les données de positionnement relatif (Tpm) comprennent une matrice de passage du repère de mesure au repère plateforme.
8. 8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, les données de positionnement relatif étant calculées à un instant de référence (t), le deuxième signal de précession est calculé sous l'hypothèse que les données de positionnement relatif (Tpm) sont fixes depuis l'instant de référence durant toute la deuxième période.
9. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant un calcul d'au moins un premier coefficient de redressement représentatif d'une erreur de facteur d'échelle survenue dans la première période, à partir du premier signal de commande et des données de positionnement relatif, le deuxième signal de commande dépendant du premier coefficient de redressement.
10. 10. Procédé selon la revendication précédente, comprenant un calcul d'au moins un deuxième coefficient de redressement représentatif d'une 30 dérive harmonique de rang 2, le deuxième signal de commande dépendant du deuxième coefficient de redressement. 3036788 18
11. 11. Dispositif de commande (6) de précession pour gyroscope vibrant (1) comprenant un support (2) mobile dans un repère plateforme et fixe dans un repère de mesure, et un résonateur (3) mobile par rapport au support 5 (2), le dispositif de commande (6) comprenant : un générateur (8) configure pour générer un premier signal de commande adapté pour mettre en rotation le résonateur (3) par rapport au support (2) selon deux sens de rotation opposés au cours d'une première période, 10 le dispositif de commande étant caractérisé par: - une entrée (E) pour recevoir des données de positionnement relatif entre le repère de mesure et te repère plateforme, une unité de calcul (7) configurée pour calculer, à partir du premier signal de commande généré par te générateur (8) et des données de 15 positionnement reçues via l'entrée (E), un deuxième signal de commande à générer au cours d'une deuxième période, le deuxième signal de commande étant choisi de façon à minimiser une moyenne d'erreurs angulaires accumulées dans des mesures angulaires acquises par le gyroscope (1) au cours de l'ensemble des 20 première et deuxième périodes, les erreurs angulaires étant exprimées dans le repère plateforme.
12. 12. Gyroscope vibrant (1) comprenant un support (2), un résonateur (3) mobile par rapport au support (2) et un dispositif de commande (6) selon 25 la revendication précédente.
13. 13. Système comprenant au moins un gyroscope vibrant (1) selon la revendication précédente, et une centrale de navigation inertielle (10) comprenant une unité de traitement de données (11) configurée pour produire les données de positionnement relatif (Tpm) à partir de mesures angulaires fournies par te gyroscope vibrant (1). 3036788 19
14. 14. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 10, lorsque ce programme est exécuté par un dispositif de commande. 5