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ESA Study PNT Challenge for Automated Driving

Une étude de l’ESA conclut que la confiance, et non la précision, est le prochain défi du PNT pour la conduite automatisée

Une étude de l’Agence spatiale européenne a mis en évidence une évolution importante des exigences de positionnement pour les véhicules automatisés, concluant que le prochain grand défi ne consiste plus simplement à obtenir une précision de localisation toujours plus élevée.

La recherche, menée par Acitoflux GmbH, basée à Stuttgart, dans le cadre du programme NAVISP de l’ESA, a montré que la disponibilité, la robustesse et la capacité à vérifier les données de positionnement prennent une importance croissante à mesure que les systèmes avancés d’aide à la conduite et les technologies de conduite autonome se déploient plus largement.

Le projet NAVISP EL1-115 bis a étudié les technologies de positionnement, de navigation et de synchronisation dans l’écosystème émergent des ADAS et de la conduite autonome. Acitoflux a présenté les résultats finaux à l’ESA le 3 juillet 2026. L’ESA le décrit comme la première étude NAVISP achevée consacrée spécifiquement à ce sujet.

Plutôt que de considérer la précision GNSS comme le principal indicateur de performance, l’étude a posé une question plus exigeante : un véhicule automatisé peut-il déterminer si son estimation de position reste fiable lorsque les conditions de fonctionnement se dégradent ?

La confiance dans le PNT devient critique

Les systèmes GNSS haut de gamme modernes peuvent déjà fournir un positionnement centimétrique dans des conditions favorables, en particulier lorsque des corrections RTK sont disponibles.

Cela ne garantit toutefois pas que la même solution de positionnement restera fiable dans tous les environnements où un véhicule est censé fonctionner.

Les canyons urbains peuvent provoquer d’importantes erreurs dues aux trajets multiples. Les tunnels peuvent supprimer totalement la visibilité des satellites. Les arbres, les bâtiments et les structures du véhicule peuvent atténuer les signaux. Les zones de chantier peuvent rendre certaines hypothèses cartographiques obsolètes, tandis que des interférences radiofréquences intentionnelles ou accidentelles peuvent dégrader le GNSS sans rendre immédiatement le problème évident.

Pour un conducteur humain, une erreur temporaire de navigation peut être gênante. Pour un véhicule automatisé qui prend des décisions de direction, de freinage ou d’itinéraire, une erreur de positionnement non détectée peut devenir un problème de sécurité.

C’est pourquoi le défi de l’industrie évolue progressivement de la question « Où suis-je ? » vers une autre question : « Dans quelle mesure puis-je être certain que cette position est correcte ? »

Cette distinction devrait fortement influencer la prochaine génération de systèmes de positionnement automobile.

331 entreprises évaluées

L’analyse d’Acitoflux a porté sur un large éventail de technologies au lieu de se concentrer uniquement sur les fabricants de récepteurs GNSS.

Le projet a examiné 331 entreprises actives dans les technologies PNT et de conduite automatisée, notamment des constructeurs automobiles, des équipementiers Tier 1 et Tier 2, des fournisseurs de corrections GNSS, des sociétés de cartographie, des spécialistes de la localisation, des entreprises de synchronisation et des développeurs de technologies V2X.

Les chercheurs ont d’abord évalué 49 cas d’usage potentiels. Vingt-quatre cas qui n’avaient pas encore atteint le niveau de maturité technologique TRL 9 ont été retenus pour une analyse plus approfondie.

Selon l’ESA, les travaux ont combiné un examen de l’état de l’art, l’identification d’applications AD et ADAS et une analyse structurée des écarts avant de formuler des recommandations pour de futurs projets.

L’évaluation couvrait dix dimensions du PNT liées aux performances techniques, à la qualité des signaux, à la résilience et à la viabilité économique du déploiement des différentes technologies.

La fusion de capteurs GNSS progresse

L’une des conclusions les plus nettes de l’étude est que la navigation autonome devrait difficilement reposer sur une seule technologie de positionnement.

Le GNSS multifréquence et multiconstellation devient progressivement une base standard plutôt qu’une fonctionnalité premium.

Dans le même temps, les systèmes étroitement intégrés associant GNSS et navigation inertielle s’imposent comme une architecture centrale pour la mobilité automatisée. Les contraintes de mouvement du véhicule, les mesures de vitesse des roues et d’autres données embarquées peuvent aider à maintenir une trajectoire exploitable lorsque les mesures satellitaires se dégradent temporairement.

La technologie RTK est déjà considérée comme suffisamment mature pour de nombreuses applications opérationnelles, tandis que le PPP et le PPP-RTK restent des domaines importants de développement.

La localisation par caméra, le LiDAR, le SLAM, les capteurs inertiels et l’odométrie des roues gagnent également en importance.

Il est essentiel de noter que ces technologies ne doivent pas nécessairement être considérées comme des concurrentes du GNSS.

Leur rôle le plus précieux pourrait être de servir de sources indépendantes ou semi-indépendantes d’informations de positionnement, permettant au véhicule de vérifier sa solution GNSS.

La vérification de position devient essentielle

Cette approche modifie l’architecture d’un système de positionnement autonome.

Au lieu de produire en permanence une coordonnée et de supposer qu’elle est correcte, les futurs systèmes devront de plus en plus calculer un niveau de confiance, détecter les incohérences entre capteurs et identifier les situations dans lesquelles les performances de navigation sortent d’une plage opérationnelle acceptable.

Un système de localisation basé sur une caméra peut, par exemple, confirmer que le GNSS place bien le véhicule dans la bonne voie.

Une unité de mesure inertielle peut détecter si un saut soudain de position GNSS est physiquement plausible.

L’odométrie des roues peut maintenir des estimations de mouvement à court terme lors du passage dans un tunnel.

La localisation par LiDAR ou radar peut fournir une autre référence indépendante lorsque la réception des signaux satellitaires devient peu fiable.

Le résultat n’est pas seulement une meilleure précision de positionnement. Il s’agit d’une meilleure intégrité du positionnement.

Pour la conduite automatisée, cette différence est fondamentale.

Nouvelles pistes de recherche PNT

L’étude a fait émerger plusieurs orientations potentielles pour de futurs travaux soutenus par l’ESA.

Les résultats publiés par l’ESA incluent des concepts portant sur l’utilisation de satellites en orbite terrestre basse pour améliorer le positionnement urbain au niveau de la voie, la géolocalisation garantie comme solution de secours pour la téléopération et des cadres de validation pour la mobilité automatisée dans des conditions de faible visibilité et de fortes pluies.

D’autres domaines identifiés au cours de l’analyse incluent la collecte d’informations sur les risques GNSS à partir des flottes, une meilleure intégration des équipements PNT sous les surfaces vitrées des véhicules ainsi que des systèmes nationaux ou transfrontaliers de cartographie des interférences et de la résilience du positionnement.

Une telle infrastructure pourrait permettre à terme aux véhicules de connaître non seulement leur position, mais également la fiabilité attendue des différentes technologies de positionnement disponibles le long d’un itinéraire.

Un véhicule approchant d’une zone connue pour des interférences GNSS pourrait, par exemple, renforcer sa dépendance à la navigation inertielle, à la vision ou à la localisation cartographique avant même que les performances du GNSS ne se dégradent.

Le PNT résilient gagne du terrain

Les conclusions s’inscrivent également dans une tendance beaucoup plus large au sein du portefeuille actuel de recherche en navigation de l’ESA.

Les activités NAVISP de 2026 comprennent des projets consacrés au PNT résilient, aux capteurs complémentaires, aux récepteurs GNSS résistants aux interférences, au positionnement 5G et 6G ainsi qu’aux architectures alternatives de positionnement. L’ESA a également ajouté cinq nouvelles activités de l’Élément 1 en 2026, notamment dans les domaines du PNT garanti, des capteurs complémentaires et des technologies PNT disruptives.

L’ESA soutient aussi des systèmes de positionnement qui associent des signaux Galileo authentifiés à des mesures 5G et à des techniques anti-spoofing, ce qui montre que les architectures de navigation évoluent vers plusieurs couches indépendantes plutôt que vers une dépendance exclusive aux mesures satellitaires.

Pourquoi cela compte

La conclusion la plus importante de l’étude est peut-être que l’industrie du positionnement automobile approche d’un point où la précision nominale devient un mauvais critère de comparaison entre systèmes.

Un récepteur annonçant une précision de 2 centimètres n’est pas nécessairement plus utile pour un véhicule autonome qu’un système de 5 centimètres si ce dernier est capable de détecter de manière fiable lorsque ses mesures sont compromises.

Cela modifie les priorités des fabricants.

La continuité, la surveillance de l’intégrité, la détection des interférences, la redondance des capteurs et l’estimation du niveau de confiance pourraient devenir aussi importantes commercialement que la précision de positionnement indiquée sur la fiche technique d’un récepteur.

L’intelligence collective des flottes pourrait également jouer un rôle majeur.

Des millions de véhicules connectés pourraient former ensemble un réseau distribué de surveillance GNSS. Si les véhicules transmettent de manière anonyme des informations sur des comportements inhabituels des signaux, des conditions de trajets multiples ou des écarts de localisation, les constructeurs et les fournisseurs d’infrastructures pourraient créer des cartes de risques PNT mises à jour en permanence.

La résilience du positionnement dépasserait alors le cadre du matériel installé dans chaque véhicule pour devenir un service à l’échelle du réseau.

Pour la conduite autonome, cela semble être l’étape suivante logique. L’industrie sait déjà calculer des positions extrêmement précises. Le défi le plus difficile consiste désormais à prouver que ces positions restent fiables à chaque seconde où le véhicule en dépend.

À propos d’Acitoflux

Acitoflux GmbH est une entreprise allemande d’innovation et de création de nouvelles activités, basée à Stuttgart, qui se concentre notamment sur la mobilité du futur, le New Space et les sciences de la vie.

L’entreprise se présente comme un partenaire international indépendant dans les domaines de l’innovation et du capital et indique être présente à Stuttgart et Hambourg, avec également des studios ou activités à Barcelone, Copenhague, Paris et Tokyo. Son profil LinkedIn classe l’organisation dans la catégorie des entreprises comptant entre 11 et 50 employés et indique qu’elle a été fondée en 2018.

Le registre du commerce allemand enregistre Acitoflux GmbH sous le numéro HRB 768722 à Stuttgart. La société a été officiellement enregistrée le 20 mars 2019 avec un capital social de 25 000 euros.

Dans le cadre du projet de l’ESA consacré aux technologies ADAS et PNT, Acitoflux a évalué 331 entreprises et 49 cas d’usage de conduite automatisée avant de concentrer son analyse sur 24 applications n’ayant pas encore atteint le niveau TRL 9, fournissant ainsi à l’ESA une vision structurée des domaines où les futures recherches PNT appliquées à l’automobile pourraient avoir le plus grand impact.