Navigation Toolbox

 

Navigation Toolbox

Concevoir, simuler et déployer des algorithmes de navigation autonome

Navigation Toolbox propose des algorithmes et des outils d'analyse pour la modélisation et l’étalonnage des capteurs, la planification des mouvements, la localisation et la cartographie simultanées (SLAM) ainsi que la navigation inertielle. La toolbox propose des modèles de capteurs et des algorithmes pour la localisation. Vous pouvez simuler et visualiser des données IMU, GPS et d'encodeurs rotatifs et ajuster des filtres de fusion pour une estimation multicapteurs de la pose.

La toolbox contient des algorithmes échantillonnés personnalisables de recherche et de planification de trajectoires, ainsi que des métriques de validation et de comparaison de trajectoires. Vous pouvez créer des représentations cartographiques 2D et 3D, générer des cartes avec des algorithmes SLAM et visualiser ainsi que débugger de manière interactive la génération de cartes avec l'application SLAM Map Builder.

Des exemples de référence sont proposés pour des applications d'aéronautique, de conduite autonome, de robotique et d'électronique grand public. Vous pouvez tester vos algorithmes de navigation en les déployant directement sur du hardware (avec MATLAB Coder ou Simulink Coder).

La vidéo dure 1:50
Illustration d'un capteur IMU sur lequel les axes X, Y et Z sont labellisés, montrant les vitesses angulaires autour de chaque axe.

Capteur IMU

Modélisez et ajustez les paramètres des capteurs IMU, notamment les caractéristiques de l'accéléromètre, du gyroscope et du magnétomètre. Configurez les profils de bruit, les biais et la dérive, puis effectuez un étalonnage pour refléter les conditions réelles. Visualisez l'orientation, la vitesse, les trajectoires et les mesures brutes ou fusionnées.​

Estimation multicapteurs de la pose

Localisez des véhicules avec des capteurs inertiels équipés ou non de GPS. Ajustez automatiquement les filtres pour minimiser l'erreur d'estimation de la pose.

Analyse GPS/GNSS

Intégrez des modèles de capteurs GPS/GNSS dans les simulations. Importez des données GNSS de navigation et d'observation, puis analysez des paramètres tels que la visibilité des satellites et le bruit.

Créer des grilles d'occupation 2D et 3D.

Représentation cartographique

Créez des grilles d'occupation 2D et 3D. Utilisez des cartes multicouches pour stocker des données génériques comme les coûts. Représentez des obstacles à l'aide d'objets de collision basés sur des capsules.​

Localisation et cartographie simultanées (SLAM)

Implémentez des solutions SLAM multicapteurs personnalisées en utilisant l'optimisation des graphes de pose et des graphes factoriels. Personnalisez les solutions SLAM avec des outils interactifs et déployez des nœuds ROS.

Carte d'occupation 3D avec des structures colorées et deux chemins indiquant les trajectoires de navigation, respectivement simulée et de référence.

Planification de mouvement

Trouvez des trajectoires dans des environnements 2D et 3D variés avec des planificateurs échantillonnés personnalisables comme RRT et RRT*, ou avec des planificateurs basés sur la recherche comme A* et Hybrid A*.

 Systèmes de navigation inertielle multicapteurs

Aérospatiale

Simulez et déployez des systèmes de navigation inertielle robustes capables de fonctionner avec ou sans positionnement GNSS/GPS. Ajustez et déployez la fusion de capteurs inertiels et évaluez les effets des paramètres des capteurs et des filtres de fusion.

Automobile

Planifiez et replanifiez le mouvement du véhicule en fonction de l'environnement en utilisant des cartes dynamiques, des chemins de référence et des planificateurs de mouvement tenant compte des caractéristiques du véhicule. Fusionnez les informations cartographiques provenant de plusieurs capteurs.

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« Avec MATLAB et Simulink, nous avons conçu un prototype pour le contrôleur de mouvements et l'avons testé sur le hardware en l'espace d'un mois. L'algorithme de localisation a été évalué et les difficultés ont été surmontées en effectuant des simulations. »

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