Xsens a élargi sa gamme de solutions de navigation OEM avec le lancement des modules Avior GNSS/INS et Avior RTK GNSS/INS, deux modules de navigation embarqués compacts conçus pour les applications nécessitant une orientation et un positionnement de très haute précision dans des environnements extérieurs exigeants. En associant la toute dernière technologie de mesure inertielle de l’entreprise aux récepteurs GNSS u-blox de nouvelle génération, Xsens cible les développeurs de machines autonomes, de drones, de systèmes robotiques, de plateformes maritimes et d’équipements de topographie de précision.
Plutôt que d’introduire un concept de navigation entièrement nouveau, Xsens s’est concentré sur l’optimisation de chaque composant essentiel de la chaîne de mesure. Le résultat est une plateforme offrant de meilleures performances inertielles, un suivi satellitaire plus performant, davantage d’interfaces de communication et une intégration simplifiée dans les produits OEM.
Une conception compacte pour la navigation embarquée
L’un des principaux atouts de la nouvelle gamme Avior réside dans son format matériel particulièrement compact. Avec des dimensions de seulement 36,8 × 40 × 15,7 mm et un poids de 35,2 g, les modules sont suffisamment petits pour être intégrés à des plateformes autonomes disposant d’un espace limité, tout en conservant une robustesse de niveau industriel grâce à leur boîtier en aluminium.
La consommation électrique reste inférieure à 0,5 W, ce qui rend la plateforme particulièrement intéressante pour les systèmes alimentés par batterie, notamment les drones, les véhicules terrestres autonomes, les charges utiles robotiques et les équipements portables de cartographie, pour lesquels chaque watt compte.
Cette approche privilégiant un faible encombrement, un poids réduit, une faible consommation et un coût maîtrisé offre également aux fabricants OEM une plus grande flexibilité lors de la conception de systèmes de navigation compacts.
Deux options GNSS pour répondre à différentes applications
Xsens propose deux configurations matérielles en fonction des exigences de positionnement.
Le module Avior GNSS/INS standard intègre le récepteur double bande u-blox MAX-F10S, capable de suivre simultanément l’ensemble des principales constellations satellitaires mondiales. Cette configuration fournit des données fiables de positionnement, de vitesse et de synchronisation, tout en améliorant la visibilité des satellites dans les environnements difficiles.
Pour les applications nécessitant un positionnement de qualité topographique, le module Avior RTK GNSS/INS intègre le récepteur quadri-bande u-blox ZED-X20P, nettement plus performant et entièrement compatible avec la technologie cinématique temps réel.
La version RTK apporte plusieurs améliorations importantes :
- Positionnement au centimètre près.
- Initialisation RTK plus rapide.
- Meilleure récupération après une interruption du signal GNSS.
- Résistance accrue aux interférences multitrajets.
- Disponibilité satellitaire plus élevée.
- Compatibilité avec les services de corrections PointPerfect.
- Prise en charge du service Galileo High Accuracy Service.
Ces capacités rendent la version RTK adaptée aux équipements agricoles autonomes, au guidage de machines, aux navires de surface sans équipage, à la cartographie mobile et aux systèmes robotisés d’inspection utilisés dans des environnements où la stabilité du positionnement est essentielle.
Des performances inertielles de haute précision
Au-delà du positionnement satellitaire, Xsens continue de mettre l’accent sur la qualité des mesures inertielles, qui constitue depuis longtemps l’un des principaux atouts de l’entreprise.
Selon les spécifications publiées, les modules offrent :
| Spécification | Xsens Avior GNSS/INS | Xsens Avior RTK GNSS/INS |
|---|---|---|
| Précision en roulis et tangage | 0,2° RMS | 0,2° RMS |
| Précision du lacet et du cap | 0,8° RMS | 0,5° RMS |
| Précision de positionnement | 1 m CEP | Positionnement RTK au centimètre près |
| Récepteur GNSS | u-blox MAX-F10S | u-blox ZED-X20P |
| Bandes GNSS | Double bande | Quadri-bande |
| Prise en charge du RTK | Non | Oui |
| Stabilité du biais du gyroscope | 8°/h | 8°/h |
| Stabilité du biais de l’accéléromètre | 15 µg | 15 µg |
| Dimensions | 36,8 × 40 × 15,7 mm | 36,8 × 40 × 15,7 mm |
| Poids | 35,2 g | 35,2 g |
| Consommation électrique | Inférieure à 0,5 W | Inférieure à 0,5 W |
| Interfaces prises en charge | UART, SPI, I2C, CAN, CAN FD, UART secondaire | UART, SPI, I2C, CAN, CAN FD, UART secondaire |
| Compatibilité avec les services de correction | Services GNSS standard | PointPerfect et Galileo High Accuracy Service |
L’amélioration des performances du cap sur le modèle RTK est particulièrement précieuse pour la navigation autonome lors de déplacements à faible dynamique ou lorsque les conditions GNSS se dégradent temporairement.
Des interfaces modernes simplifient l’intégration OEM
L’architecture de communication constitue une autre amélioration notable.
Les modules prennent en charge :
- UART
- UART secondaire
- SPI
- I2C
- CAN
- CAN FD
L’ajout du CAN FD permet un débit de données supérieur à celui du CAN conventionnel, ce qui facilite l’intégration des modules dans les architectures électroniques modernes destinées à la robotique et à l’automobile.
Les développeurs peuvent également utiliser des messages de commande basés sur le protocole CAN, simplifiant ainsi les échanges entre le contrôleur hôte et le module de navigation.
Afin d’accélérer le développement des produits, Xsens propose également un kit d’évaluation dédié donnant simultanément accès à toutes les interfaces prises en charge. Les équipes d’ingénierie peuvent ainsi valider les protocoles de communication et les processus d’intégration avant le lancement de la production matérielle.
Des sorties avancées pour les systèmes autonomes
Contrairement à de nombreux modules de navigation compacts qui fournissent uniquement la position et l’orientation, la plateforme Avior transmet également en temps réel des informations de covariance décrivant l’incertitude estimée de chaque mesure.
Ces données deviennent de plus en plus importantes pour les logiciels d’autonomie modernes, car les algorithmes de localisation, les filtres de Kalman et les systèmes de fusion multicapteurs peuvent attribuer dynamiquement des niveaux de confiance aux données de navigation reçues.
Pour les applications maritimes, Xsens propose également une configuration MRU capable de fournir des mesures de pilonnement en temps réel pour les navires de surface sans équipage, les plateformes offshore, les levés hydrographiques et d’autres systèmes maritimes.
La compatibilité logicielle reste étendue et comprend :
- MT Software Suite
- C++
- C#
- SDK Python
- MATLAB
- ROS 1
- ROS 2
Les utilisateurs actuels des gammes MTi-670 et MTi-680 peuvent migrer sans devoir repenser l’ensemble de leur écosystème logiciel.
Analyse du secteur
D’un point de vue technique, la gamme Avior illustre l’évolution actuelle de la navigation embarquée. Les spécifications matérielles ne constituent plus à elles seules le principal facteur de différenciation. Les fabricants se distinguent désormais par la qualité de la fusion de capteurs, la résistance aux interférences, la flexibilité des communications et la simplicité de l’intégration logicielle.
Xsens semble avoir bien identifié cette évolution. Plutôt que de rechercher uniquement des performances spectaculaires sur le papier, l’entreprise a développé une plateforme de navigation équilibrée qui associe une technologie inertielle éprouvée à l’une des générations les plus avancées de récepteurs GNSS u-blox actuellement disponibles. L’ajout des sorties de covariance, de la prise en charge du CAN FD et d’une compatibilité fluide avec les écosystèmes logiciels existants rend ces modules particulièrement intéressants pour les développeurs OEM souhaitant réduire le temps d’intégration tout en conservant des performances de navigation de niveau professionnel.
À propos de Xsens
Xsens est une entreprise néerlandaise spécialisée dans le suivi des mouvements et les technologies de détection inertielle. Fondée en 2000, elle est basée à Enschede, aux Pays-Bas. L’entreprise s’est forgé une réputation internationale dans les domaines de la capture de mouvement, des centrales inertielles, des systèmes AHRS, de la navigation GNSS/INS et des technologies de fusion de capteurs utilisées dans l’automatisation industrielle, la robotique, les systèmes maritimes, les véhicules autonomes, l’aérospatiale, la production virtuelle et la biomécanique. Aujourd’hui, les produits Xsens sont utilisés par des milliers d’organisations dans le monde, et l’entreprise fait partie de Movella Holdings, élargissant ainsi son portefeuille sur les marchés de la capture de mouvement professionnelle et de la navigation embarquée de haute précision.
