Les avions calculent leur position grâce à l'inertie

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Le GPS n'est pas la principale manière pour un aéronef de connaître sa position. Les avions de ligne sont en effet équipés de centrales à inertie : la position est calculée uniquement en mesurant les accélérations et décélérations de l'avion au cours du temps depuis son point de départ. Cela a l'avantage d'avoir un système autonome durant le vol.

Le pilote indique à la centrale à inertie le point de départ de l'avion (généralement le parking). Connaissant les coordonnées géographiques du point de départ, l'avion peut se mettre en mouvement et la centrale mesure les accélérations et rotations de l'avion sur 3 axes (longitudinal, transversal et vertical) au cours du temps. Le GPS est utilisé uniquement pour recaler les centrales à inertie qui ont tendance à perdre de la précision au fil du temps.


Commentaires préférés (3)

Pour être plus précis , le gps ne sert pas vraiment à recaler la centrale inertielle. L'information de position ( entre autres ) est donnée au pilote grâce à un recoupement de 3 positions : celle donnée par la centrale , celle donnée par les moyens de radio navigation conventionnels et celle donnée par le gps.
L'erreur de la centrale à inertie augmentant au fur et à mesure du vol , son erreur est prise en compte par les calculateurs

Le GPS n'est d'ailleurs utilisé qu'a titre purement indicatif dans la navigation aérienne. Les pilotes y préfèrerons toujours le vol à vue, et aux instruments + cartes. Et ce pour une raison simple : le GPS, bien qu'utilisé également par le civil, est un système de l'armée US, est peut donc être coupé à tout moment, notamment près des zones de conflits.

Intéressant !

Plus mathématiquent, c’est logique : la force subie lors de l’accélération correspond à une variation de vitesse, et la vitesse correspond à un changement dans la position.

De la force avec laquelle l’on est plaqué au fond du siège quand on accélère, on peut donc déduire la position.


Tous les commentaires (32)

Pour être plus précis , le gps ne sert pas vraiment à recaler la centrale inertielle. L'information de position ( entre autres ) est donnée au pilote grâce à un recoupement de 3 positions : celle donnée par la centrale , celle donnée par les moyens de radio navigation conventionnels et celle donnée par le gps.
L'erreur de la centrale à inertie augmentant au fur et à mesure du vol , son erreur est prise en compte par les calculateurs

Le GPS n'est d'ailleurs utilisé qu'a titre purement indicatif dans la navigation aérienne. Les pilotes y préfèrerons toujours le vol à vue, et aux instruments + cartes. Et ce pour une raison simple : le GPS, bien qu'utilisé également par le civil, est un système de l'armée US, est peut donc être coupé à tout moment, notamment près des zones de conflits.

Intéressant !

Plus mathématiquent, c’est logique : la force subie lors de l’accélération correspond à une variation de vitesse, et la vitesse correspond à un changement dans la position.

De la force avec laquelle l’on est plaqué au fond du siège quand on accélère, on peut donc déduire la position.

Encore faut-il savoir se servir du GPS. Une femme belge de 67 ans, s'est retrouvée à 1500 km de chez elle après avoir écouté les instructions de son GPS.
Elle voulait simplement chercher une amie à la gare de Bruxelles, lorsqu'elle s'est aperçue de son erreur de manipulation du GPS. Destination finale : Zagreb en Croatie. ;)

(L'histoire a l'air véridique, je vous donne la source : www.toute-lactu.com/2013/01/17/belgique-se-fiant-a-son-gps-une-conductrice-parcourt-1500-km-au-lieu-de-150/ )

Rien de mieux qu'une carte et une boussole

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Ce genre de centrale coûte d'ailleurs très très cher !

Un société française s'est spécialisée dans la conception d'outils de navigation qui ne reposent pas sur l'infrastructure GPS et en utilisant des composants à bas coût : Sysnav.

Ça a l'air assez fou !

a écrit : Intéressant !

Plus mathématiquent, c’est logique : la force subie lors de l’accélération correspond à une variation de vitesse, et la vitesse correspond à un changement dans la position.

De la force avec laquelle l’on est plaqué au fond du siège quand on accélère, on peut donc déduire la position.
Attention, en physique une accélération ne correspond pas uniquement à une variation de vitesse :). Par exemple on peut dire d'un corps dans une centrifugeuse en rotation qu'il est accéléré même si la vitesse de la centrifugeuse est constante.
Ainsi grossièrement lorsque le pilote monte, descend, ou effectue un virage, l'aéronef subit une accélération, de même que la centrale à inertie qui en mesurant ces dernières peut donner des informations de position. Les accéléromètres sont cependant des appareils qui doivent être recalés régulièrement et dans la mesure où ça ne se fait pas en vol il existe une marge d'erreur proportionnelle à la durée du vol.

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a écrit : Attention, en physique une accélération ne correspond pas uniquement à une variation de vitesse :). Par exemple on peut dire d'un corps dans une centrifugeuse en rotation qu'il est accéléré même si la vitesse de la centrifugeuse est constante.
Ainsi grossièrement lorsque le pilote monte, descend, ou eff
ectue un virage, l'aéronef subit une accélération, de même que la centrale à inertie qui en mesurant ces dernières peut donner des informations de position. Les accéléromètres sont cependant des appareils qui doivent être recalés régulièrement et dans la mesure où ça ne se fait pas en vol il existe une marge d'erreur proportionnelle à la durée du vol. Afficher tout
Attention tu ne connais pas bien ta physique ! Un corps dans une centrifugeuse, même tournant à vitesse de rotation constante, n'a pas une vitesse constante dans le repere terrestre associé puisque sa trajectoire est circulaire.

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a écrit : Le GPS n'est d'ailleurs utilisé qu'a titre purement indicatif dans la navigation aérienne. Les pilotes y préfèrerons toujours le vol à vue, et aux instruments + cartes. Et ce pour une raison simple : le GPS, bien qu'utilisé également par le civil, est un système de l'armée US, est peut donc être coupé à tout moment, notamment près des zones de conflits. Afficher tout Évidemment ce serait gênant :)

a écrit : Attention, en physique une accélération ne correspond pas uniquement à une variation de vitesse :). Par exemple on peut dire d'un corps dans une centrifugeuse en rotation qu'il est accéléré même si la vitesse de la centrifugeuse est constante.
Ainsi grossièrement lorsque le pilote monte, descend, ou eff
ectue un virage, l'aéronef subit une accélération, de même que la centrale à inertie qui en mesurant ces dernières peut donner des informations de position. Les accéléromètres sont cependant des appareils qui doivent être recalés régulièrement et dans la mesure où ça ne se fait pas en vol il existe une marge d'erreur proportionnelle à la durée du vol. Afficher tout
ben si ! La définition de l'accélération, c'est une variation de vitesse. Pas de la valeur absolue de la vitesse mais du vecteur de la vitesse.
Dans ton exemple, la valeur de la vitesse ne bouge pas mais sa direction change. Donc physiquement parlant, la vitesse change.

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Petite précision, ces centrales à inertie s'appellent les IRS, il y en a 3, et peuvent être placés dans 2 positions différentes : NAV : permet la navigation de l'aéronef en calculant la position et ATT : permet à l'aéronef de maintenir une altitude (niveau de vol) et un cap constant.

Perso moi le GPS me sert plus pour savoir où je vais plutôt que où je suis =P
Connaitre sa position grâce au chemin parcouru c'est cool mais savoir où il faut aller ensuite c'est mieux !

a écrit : Perso moi le GPS me sert plus pour savoir où je vais plutôt que où je suis =P
Connaitre sa position grâce au chemin parcouru c'est cool mais savoir où il faut aller ensuite c'est mieux !
Absolument pas ! Le GPS ne sert qu'à connaître sa position. Par triangulation, au moins 3 satellites te permettent de savoir où tu es. Par contre ils n'ont aucune idée d'où tu vas. Une boussole et une carte te suffisent alors. Un fond de carte et un logiciel qui calcule le chemin idéal peuvent aussi faire l'affaire...

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a écrit : Attention, en physique une accélération ne correspond pas uniquement à une variation de vitesse :). Par exemple on peut dire d'un corps dans une centrifugeuse en rotation qu'il est accéléré même si la vitesse de la centrifugeuse est constante.
Ainsi grossièrement lorsque le pilote monte, descend, ou eff
ectue un virage, l'aéronef subit une accélération, de même que la centrale à inertie qui en mesurant ces dernières peut donner des informations de position. Les accéléromètres sont cependant des appareils qui doivent être recalés régulièrement et dans la mesure où ça ne se fait pas en vol il existe une marge d'erreur proportionnelle à la durée du vol. Afficher tout
La vitesse de la centrifugeuse est nulle, d'accord. Pas celle de son contenu !
C'est exactement la même chose si tu tourne en voiture autour d'un rond point. Ta vitesse n'est pas nulle...

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a écrit : Petite précision, ces centrales à inertie s'appellent les IRS, il y en a 3, et peuvent être placés dans 2 positions différentes : NAV : permet la navigation de l'aéronef en calculant la position et ATT : permet à l'aéronef de maintenir une altitude (niveau de vol) et un cap constant. Je me permet de réagir sur ton commentaire. On peut même être encore plus précis et complet pour ceux que ça intéresse. :-)

Le mode NAV génère des informations de positions et d'attitude de l'aéronef (assiette, cap et inclinaison). Il permet la navigation comme tu as dit.

Par contre, le mode ATT génère uniquement des infos d'attitude. On perd l'info position dans ce mode. La navigation ne peut plus se faire mais l'avion peut continuer à maintenir un cap ou une attitude si la centrale est couplé à un pilote automatique.

Pour être encore plus complet, il existe une position ALIGN qui permet d'initialiser la centrale avant le vol. L'initialisation de la centrale prend entre 5 et 10 min et peut être perturbée par les vibrations causées par l'embarquement des passagers!

Sur les vieilles centrales, il existe un mode STBY (stand-by) qui permet de chauffer la centrale jusqu'à 60°C avant de l'aligner.

Source: Livre "Instrumentation" de l'institut Mermoz.

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a écrit : Encore faut-il savoir se servir du GPS. Une femme belge de 67 ans, s'est retrouvée à 1500 km de chez elle après avoir écouté les instructions de son GPS.
Elle voulait simplement chercher une amie à la gare de Bruxelles, lorsqu'elle s'est aperçue de son erreur de manipulation du GPS. Destination f
inale : Zagreb en Croatie. ;)

(L'histoire a l'air véridique, je vous donne la source : www.toute-lactu.com/2013/01/17/belgique-se-fiant-a-son-gps-une-conductrice-parcourt-1500-km-au-lieu-de-150/ )
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Donc selon toi...entre la Belgique et la Croatie, il y a 1500 km ? Le monde est petit dis donc !

a écrit : Donc selon toi...entre la Belgique et la Croatie, il y a 1500 km ? Le monde est petit dis donc ! Gloups. Tu devrais sans doute revérifier ce que tu as dit... Et lire la source que Sirseagles nous a donné.
Pour info, Belgique - Croatie ~ 1300 km.

Étudiant en électronique je suis perplexe, les avions parcourent de très grande distances et il me semble évident que même avec une technologie de pointe les erreurs du a la physique (pression, déclinaison magnétique, météo, ..) nuise tôt ou tard au fonctionnement de l'IMU, aussi il me paraît grossier que l'industrie de l'aéronautique monopolisé en partie par les américains refuse d'utiliser a 100% leurs technologie.

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a écrit : Perso moi le GPS me sert plus pour savoir où je vais plutôt que où je suis =P
Connaitre sa position grâce au chemin parcouru c'est cool mais savoir où il faut aller ensuite c'est mieux !
Mais non ..pour savoir ou l'on va il faut obligatoirement connaître ou l'on est.

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a écrit : Étudiant en électronique je suis perplexe, les avions parcourent de très grande distances et il me semble évident que même avec une technologie de pointe les erreurs du a la physique (pression, déclinaison magnétique, météo, ..) nuise tôt ou tard au fonctionnement de l'IMU, aussi il me paraît grossier que l'industrie de l'aéronautique monopolisé en partie par les américains refuse d'utiliser a 100% leurs technologie. Afficher tout Et pourtant...

On estime la dérive de ce type de centrale à 1~2 NM par heures de vol (soit environ 3~4 km par heure de vol).
La précision de la centrale n'a rien a voir avec les paramètres physiques que tu as décris (météo, pression, décl. mag.) puisque la centrale est composée d'un calculateur, de 3 accéléromètres et de 3 gyroscopes. Ce qui pourrait affecter le fonctionnement de la centrale, c'est, en gros:

-Les erreurs de frottement, de fonctionnement des gyros et accélérometres. Je suppose...

-Une mauvaise initialisation de la centrale au parking. C'est à dire que la centrale n'arrive pas à trouver le Nord géographique et/ou l'horizontalité. Rare en aviation pusqu'il y a 3 centrales dans l'avion et si une bogue, on peut rapidement l'écarter grâce à l'info des deux autres.

-Les pilotes se plantent en rentrant les coordonées géographique du parking (Rentrer 130°W au lieu de 130°E ça peut poser des problèmes...).

Tu pourras trouver plus de détails techniques sur la Nav Inertielle en suivant ce lien vers un cours de l'institut Mermoz: www.institut-mermoz.com/supports/022/022-05/022-05_001/navigationinertielle.pdf