Approche séquentielle de détection fiable et application au GPS

• Auteur / Autrice : Bassem Bakhache
• Direction : Igor Vladimirovitch Nikiforov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sûreté des systèmes
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)

Mots clés

Mots clés contrôlés

GPS

Détection de défaut (ingénierie)

Statistique

Information, Théorie de l'

Résumé

Une défaillance peut être définie comme une modification suffisante et permanente des caractéristiques physiques du système de mesure ou d'un composant de ce système pour qu'une fonction ne puisse plus être assurée dans les conditions prévues. Il existe plusieurs types d'algorithmes de détection et localisation (Fault Detection And Isolation FDI) des défaillances. Les algorithmes FDI séquentiels, qui requièrent les observations séquentiellement et qui s'appuient sur les mesures instantanées et passées, ont présenté de très bonnes performances lorsqu'il s'agit de détecter des changements dans les caractéristiques statistiques d'un signal non-stationnaire. Ces algorithmes reposent sur le critère d'optimalité traditionnel qui consiste à minimiser le pire retard moyen à la détection. Ce critère favorise la rapidité à la détection mais ne garantie rien au niveau de la fiabilité de la détection. Il y a un certain nombre d'application ou le problème de sécurité est primordial. Pour ce type d'application on exige une détection fiable et rapide. Par suite le critère traditionnel et les algorithmes séquentiels basés sur ce critère ne conviennent pas vraiment ce genre d'application. Ce travail consiste à développer un algorithme séquentiel adapté aux systèmes de mesure appelé en anglais safety-critical measurement system SC ou on exige la fiabilité et la rapidité à la détection. Pour cela nous proposons un nouveau critère d'optimalité adapté à ce genre d'applications. L'algorithme séquentiel proposé est un algorithme récursif dont la charge de calcul n'est pas du tout importante. Cet algorithme est basé sur l'idée de lancer plusieurs test séquentiels en parallèle. Pour que l'algorithme soit sous-optimal on doit calculer les paramètres de réglage des tests en s'appuyant sur le nouveau critère proposé. Une importante caractéristique de l'algorithme proposé est sa capacité à détecter des défaillances avec un petit rapport signal sur bruit. Les performances de cet algorithme et ses caractéristiques statistiques en terme de : probabilité de fausse alarme, probabilité de non détection et probabilité de fausse localisation ont été calculé. L'application de l'algorithme FDI propose au contrôle d'intégrité du système de navigatoin par satellites GPS a été étudié. Le contrôle d'intégrité du GPS est indispensable puisque ce système présente des lacunes au niveau de l'intégrité pour certaines phases de vol. L'algorithme proposé a donné des bons résultats