Essais & Simulations n°125

PUBLI-COMMUNIQUÉ

PUBLI-COMMUNIQUÉ L’hexapode : un simulateur de mouvement dynamique à six degrés de liberté Depuis plus de 15 ans, SYMETRIE réalise des hexapodes de simulation de mouvement ou de positionnement de haute précision adaptés aux besoins spécifiques des industriels et des laboratoires de recherche dans des domaines comme la défense, le naval, le spatial, l’optique, l’automobile, l’énergie ou le médical. Un hexapode est constitué d’un plateau fixe et d’un plateau mobile reliés par 6 actionneurs électromécaniques identiques au moyen d’articulations de types rotule et cardan. Cet équipement permet de mettre en mouvement un objet dans l’espace suivant les six degrés de libertés (trois translations, trois rotations). La structure mécanique dite « parallèle » de l’hexapode a plusieurs atouts par rapport à une structure en série : faible masse, grande rigidité, capacité de charge importante, configuration du centre de rotation par le logiciel. Les hexapodes dynamiques de SYMETRIE ont été conçus pour mettre en mouvement des charges allant de quelques kilogrammes à plus de 10 tonnes avec une vitesse de 1 m/s et une accélération de 1 g. Le modèle le plus compact s’appelle NOTUS et mesure 1 mètre, alors que le plus grand, AQUILON, atteint 4 mètres en position haute. Hexapode NOTUS utilisé par Exavision pour tester le système de stabilisation de ses caméras Hexapode SIROCCO utilisé par la DCNS pour entraîner des équipages de sous-marins Ces systèmes sont capables de simuler en laboratoire les mouvements d’un bateau, d’un avion ou d’un véhicule terrestre afin de mettre au point et de qualifier des équipements (tourelles, gyroscopes, antennes SATCOM, centrales inertielles…) qui devront ensuite fonctionner dans ces environnements. Une autre application est la simulation de mouvement pour entraîner du personnel de bord, comme le fait par exemple la DCNS qui souhaite reproduire les situations d’avaries et d’urgence que l’équipage du sous-marin pourrait rencontrer lors d’une mission afin de les y préparer. Le pilotage de l’hexapode s’effectue grâce à une interface graphique ergonomique qui permet un management optimum des essais et qui apporte à l’opérateur un gain de temps dans l’apprentissage et la mise en œuvre du système. Grâce à un contrôleur haute performance, l’hexapode reproduit fidèlement les mouvements issus de fichiers existants ou créés avec le module de génération de trajectoires. L’un des derniers développements du département R&D est le mode de pilotage en « temps réel » qui offre la possibilité d’effectuer une trajectoire donnée par une information externe, par exemple un logiciel tiers, un capteur ou un joystick, tout en garantissant la sécurité de la machine et de son chargement. Parmi les bénéfices apportés, l’hexapode permet d’effectuer des tests fidèles, reproductibles et ne nécessitant pas de consommer de coûteuses heures d’avion, de bateau ou de tout autre véhicule. L’expertise de SYMETRIE apporte un choix optimisé entre performances dynamiques, encombrement et prix. De la conception mécanique, électronique et logicielle à l’installation et à la maintenance en passant par le contrôle qualité et la recette, l’équipe est à l’écoute des clients pour la mise au point de systèmes au plus proche de leurs besoins. Ces hexapodes existent aussi en version extérieur, atmosphère marine ou dépressurisée. Après avoir équipé de nombreux industriels dans les domaines optronique et naval ainsi que des universités en Europe, SYMETRIE installe des simulateurs en Australie, au Canada, aux Etats-Unis, à Singapour et bientôt dans d’autres pays grâce à l’établissement de nouveaux partenariats à l’international. SYMETRIE sera à Eurosatory, Hall 6, stand F661. Contact : Anne Duget : Tel: +33 (0)4 66 28 87 20 Email: anne.duget@symetrie.fr ESSAIS & SIMULATIONS • N° 125 • Mai-Juin 2016 I43

DossIEr Eurosatory oUtiL Simson, un simulateur pour l’imagerie sonar alyotech développe depuis quelques années un simulateur temps réel de la surface de mer (seaMotion). Cette expertise s’étend désormais au monde sous-marin, grâce à un nouvel outil simson, qui simule la propagation acoustique sous-marine dans un contexte d’imagerie sonar. L’imagerie sonar est utilisée dans le domaine militaire, avec la chasse aux mines par exemple, mais également dans le domaine civil pour la recherche d’épave, la surveillance de structures immergées… L’outil Simson offre la possibilité de produire de manière interactive une grande variété d’images sonar, permettant ainsi l’entraînement des opérateurs sonar en « détection-reconnaissance-identification » d’objets. La création d’une base de données d’objets, imagés sous différents angles, peut servir à la mise au point de nouveaux traitements, de type classification d’objets ou fusion de données. Les caractéristiques techniques du système sonar étant exploitées par l’outil, Simson permet d’évaluer les performances du capteur. OpTIMISATION dES pErfOrMANCES À partir d’un code d’étude développé dans un langage interprété, porté en C++ et optimisé (gestion de la mémoire, parallélisation CPU), les équipes d’Alyotech ont obtenu un gain de performances de 7.5 sur le temps d’exécution. L’implémentation du lancer de rayons sur processeurs graphiques (GPU) fournies par la librairie Optix de NVidia a permis un nouveau gain de 40. Le temps de calcul a ainsi été réduit d’un facteur 300 par rapport à la version initiale. UNE INNOvATION MéTIEr Le logiciel Simson a été développé par Alyotech dans le cadre d’un projet Rapid subventionné en partie par la DGA/DCE et réalisé en partenariat avec l’ENSTA- Bretagne. Image produite par Simson, simulant une image issue d’un sonar sectoriel phénomène de bathycélérimétrie est intégré dans le calcul et a été validé par confrontation à un code de référence. MISE AU pOINT d’UN SCéNArIO Simson bénéficie d’un environnement complet pour définir un scénario. Une infinité de fonds de mer peuvent être construits, offrant une variété de reliefs et de matériaux. Ce théâtre est ensuite complété avec des objets d’intérêt dont la position, l’attitude, les dimensions, l’ensevelissement sont paramétrables. Deux types de systèmes sonar sont configurables : sonar latéral et sonar sectoriel. Ils disposent d’un paramétrage décrivant finement le matériel et d’une trajectoire dans la scène. Plusieurs niveaux de modélisation de la propagation sont proposés à l’utilisateur afin de quantifier l’impact de chaque contribution dans le rendu final : bathycélérimétrie, directivité, pertes par transmission… Les images sont affichées au fur et à mesure du calcul et un viewer 3D représente, en parallèle, l’avancée du sonar dans la scène. ● L’innovation technique apportée par l’implémentation sur GPU a permis de proposer une innovation scientifique en restituant plus finement la propagation acoustique. L’approche choisie, basée sur la méthode du lancer de rayons, a été prolongée en offrant la possibilité de considérer le multitrajet (réflexion vers l’avant). Ces développements ont permis de restituer les échos fantômes présents sur des images réelles. La difficulté de la propagation acoustique sous-marine réside également dans l’incurvation des rayons, liée aux conditions océaniques. Ce Image produite par Simson, simulant une image issue d’un sonar latéral 44 IESSAIS & SIMULATIONS • N° 125 • Mai-Juin 2016