Essais & Simulations n°115

Dossier
Incertitudes de mesure
Figure 5 : étalonnage en roulis de l’AQP3356
(et erreurs de mesure des autres capteurs d’angle)
pour couvrir sa gamme ± 20 ° sur
chacun des 2 axes perpendiculaires.
Le capteur de tangage présente une
courbe d’erreur sinusoïdale. Durant
son étalonnage, le capteur de
roulis reste constant, par contre, le
compas présente un biais qui augmente
avec l’inclinaison, montrant
qu’il n’est pas bien compensé par le
logiciel de l’instrument. L’étalonnage
en roulis donne les mêmes résultats,
l’erreur du compas étant encore plus
importante (fig.5).
Pour corriger les erreurs de roulis
et de tangage, des relations polynomiales
et sinusoïdales identiques à
la relation (5) ont été testées. Elles
fournissent des résultats quasiment
identiques, soient des écarts types
d’ajustement de l’ordre de 0,1 °.
de ces instruments et de
la faiblesse des moyens
existants en matière de
tests et d’étalonnage des
capteurs d’angle et d’inclinaison.
L’utilisation de
cette plateforme d’étalonnage
va permettre de
mieux connaître et de
corriger les biais de ces
capteurs. Les enjeux associés
à plusieurs domaines d’application
sont importants, en particulier
pour la mesure précise du débit des
grands courants marins et des cours
d’eau, ou pour optimiser le rendement
des hydroliennes, lequel est
généralement fonction de l’angle
d’incidence du courant sur la turbine.
Compte tenu de la dimension et de
la charge utile de cet instrument, il
Références
pourrait être utilisé également pour
étalonner avec une grande exactitude
les compas de certains AUV
(Autonomous Underwater Vehicle)
ou de certains drones exploités en
milieu aérien.
Marc Le Menn*, André Lusven, Eric
Bongiovanni, Pascal Le Du, Didier
Rouxel, Sylvain Lucas, Laurent Pacaud
*Marc.lemenn@shom.fr - SHOM, 13 rue
du Chatellier, CS 92803, 29228 Brest Cedex
[1] Le Menn M., “Instrumentation and metrology in oceanography”,
ISTE-Wiley, 2012, p. 129-151.
[2] D. Gebre-Egziabher, G. H. Elkaim, J. D. Powell and B. W. Parkinson, ‘A
non-linear, two-step estimation algorithm for
calibrating solid-state strapdown magnetometers’, Proc. Int. Conf. on Integrated
Navigation Systems, St Petersbourg Russia, 28-30 May 2001.
5. CONCLUSIONS
Les courantomètres et profileurs
de courant sont des instruments
complexes dont la maîtrise métrologique
reste difficile compte tenu du
nombre de grandeurs à prendre en
compte et des spécificités du milieu
marin. Si en vitesse des intercomparaisons
peuvent être réalisées
dans certains cas, l’étude de leurs
erreurs angulaires est un domaine
jusqu’à présent peu abordé. Ceci résulte
en partie d’un manque d’informations
relatives aux performances
[3] Le Menn M. & Le Goff M.,“A method for absolute calibration of compasses”,
Measurement Science and Technology, 18, 2007. p. 1614-1621.
[4] Cabrera R., Huhta C., Lohrma A., “A new Acoustic Doppler, Current Profiler
for shallow water”: Document Son Tek, http://www.sontek.com.
[5] Alderson SG., Cunningham SA., “ Velocity errors in acoustic Doppler
Current Profiler measurements due to platform attitude variations and their
effect on volume transport estimates ”, Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology, 16, 1999. p. 96-106.
[6] Caruso MJ., “Application of magnetoresistive sensors in navigation systems”,
Sensors Actuators, 1220, 1997. p. 15-21.
[7] Denne W., “Magnetic compass deviation and correction”, 3rd edition
Brown, Son and Fergusson, 1998, p.165.
Essais & Simulations • OCTOBRE 2013 • PAGE 50