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R&D: Mesure de vitesse inertielle (Siemens)

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Ma première étude chez Siemens a consisté à spécifier un algorithme de mesure de vitesse à base d'accéléromètre recalé par des balise et à en calculer les performances.
J'ai donc simulé en Fortran un "filtre de Kalman stationnaire", c'est-à-dire un observateur, dans lequel j'ai injecté les incertitudes (biais, dérive, bruit) d'un accéléromètre du commerce et les erreurs de lecture des balises ponctuelles de recalage.
La conclusion provisoire était que les performances n'étaient pas suffisantes, à défaut d'avoir une centrale inertielle complète et performante, trop onéreuse pour du métro.
La conclusion définitive était qu'il était possible d'avoir un système de navigation inertielle à condition de recaler la vitesse sur des balises à croisements en plus de la position sur des balises ponctuelles.
Pour rendre faisable la mesure de vitesse inertielle des trains, il a été imaginé de recaler la vitesse sur une balise à croisements. L'idée est de tricoter les fils électriques de la balise pour avoir une chute du signal électromagnétique à chaque chaque fois que les fils s'entrecroisent. Ainsi, si l'on divise la distance entre deux croisements par le temps mis à parcourir cette distance, on obtient la vitesse du train.
Reste le problème de la sécurité de la mesure ainsi obtenue. Car il est possible d'avoir des "faux croisements" et/ou de manquer un croisement, ce qui fait une erreur sur la vitesse.
Pour sécuriser cette mesure, on utilise un système de redondance informationnelle en mettant plus de deux croisements et en comparant les mesures de vitesse obtenues par chaque paire de croisements parmi n, n étant le nombre de croisements total.
L'étude de dimensionnement consistait à calculer le nombre n pour avoir une probabilité d'erreur donnée P(erreur), étant donnée une hypothèse de probabilité de modification de croisement, hypothèse formulée par le retour d'expérience sur des balises à croisements SACEM.
Le calcul impliquant des intégrales multiples nécessitant une grande puissance de traitement, il a été mené en Fortran sur VAX plutôt qu'en Matlab sur Motorola 68020 comme initialement prévu.
La conclusion était qu'il fallait 16 croisements, ce qui est faisable sur une balise de taille raisonnable. Cependant, la balise en question n'a finalement pas été produite, le systèmes de mesure de vitesse optique OSMES lui ayant été préféré