Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: géolocalisation à l'intérieur d'un batiment
Encadrant :
Jean-Christophe COUSIN (LTCI (EDMH))
Directeur de thèse:
Bernard HUYART (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Actuellement, le positionnement en 3 dimensions est principalement dominé par les systèmes GNSS (GPS, Glonass, et bientôt Galileo). Ceux-ci ont prouvé leur efficacité en termes de précisions de localisation en espace libre lorsque au moins 4 satellites sont en visibilité radio. Cependant dans les cas de localisation indoor la précision se dégrade à cause essentiellement des trajets multiples et l’atténuation importante des signaux à l’intérieur des batiments.
Les problématiques liées à la géolocalisation en intérieur sont très nombreuses [2, 3]. Parmi elles :
- structure hétérogène des sites : nombre et nature des bâtiments, étages, cloisons, mobiliers sont autant d’éléments à prendre en compte ;
- débit / fréquence de positionnement : le goulot d’étranglement (vecteur de transmission) se resserre avec le nombre de personnes à localiser simultanément. De même, plus la fréquence de rafraîchissement de la position est importante, plus le risque de rupture du service est élevé ;
- précision : la distance entre la position estimée et la position réelle est rarement nulle. L’erreur peut ainsi se décliner horizontalement et verticalement sur plusieurs mètres, ce qui peut entraîner des « sauts » de position voir dans certains cas des changements d’étage inopportuns ;
- contraintes spécifiques : atmosphère explosive, environnement très métallique, installation sans perçage (dans monuments ou musées) sont des exemples de contraintes spécifiques pouvant éliminer un certain nombre de solutions ;
- mise en œuvre / maintenance : le temps de mise en œuvre, d’installation et de configuration sont des également des critères essentiels à une solutionne pérenne.
TRAVAIL DEMANDE
Dans le cadre de ces travaux de recherche, nous proposons d’étudier un système hybride combinant géolocalisation statique basée sur l’estimation de distance par rapport à des points fixes de positions connues (appelées balises ou ancres), et techniques magnéto-inertielles / accéléromètre pour estimer le déplacement relatif de l’opérateur [4]. Les balises permettront d’estimer la distance de la cible grâce à des mesures de caractéristiques des signaux radiofréquence. Le canal de propagation étant riche en multi-trajet, des phénomènes physiques lors de la propagation de l’onde affecteront les signaux d’origines. Une prise en compte grâce à la connaissance du canal sera nécessaire. Des algorithmes de filtrage (particulaire ou de Kalman par exemple) permettront de réduire le bruit et améliorer les performances du système.
Références :
[1] Zhang Da, Feng Xia, Zhuo Yang, Lin Yao, Wenhong Zhao. “Localization Technologies for Indoor Human Tracking”, CoRR abs/1003.1833, 2010
[2] Hui Liu, Houshang Darabi, and Pat Banerjee, and Jing Liu. “Survey of Wireless Indoor Positioning Techniques and Systems”, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics- Part C, vol. 37, n°6, p1067-1080, 2007.
[3] Yanying Gu, Anthony Lo, Ignas G. Niemegeers. “A Survey of Indoor Positioning Systems for Wireless Personal Networks”, IEEE Communications Surveys and Tutorials, vol. 11, n°1, p13-32, 2009
[4] Hsu C., Yu C. “An Accelerometer based approach for indoor localization”, Symposia and Workshops on UIC'09 and ATC'09 Conferences, p223-227, 2009
Doctorant.e: Kammoun Soufien