Odometrie

Odométrie, ou odometry en anglais, est la discipline qui consiste à estimer, à partir de capteurs embarqués, le déplacement d’un véhicule ou d’un robot, et donc sa position et son orientation, au cours du temps. En pratique, l’odométrie calcule les variations de pose successives et les cumule pour suivre l’évolution de la trajectoire. Dans le domaine automobile, le terme odomètre désigne l’appareil qui mesure le kilométrage total parcouru et l’affiche au conducteur; en robotique et en géomatique, l’odométrie désigne plus largement les méthodes d’estimation locale du mouvement.

Les méthodes d’odométrie se subdivisent selon les capteurs utilisés. L’odométrie par roues s’appuie sur les codeurs des roues et sur le modèle cinématique du véhicule. L’odométrie inertielle combine les mesures d’un système inertiel (accéléromètre, gyromètre) pour estimer le mouvement. L’odométrie visuelle (VO) utilise des images successives pour déduire le déplacement, tandis que l’odométrie lidar ou laser repose sur des relevés de distances par laser. Les approches hybrides fusionnent généralement plusieurs capteurs et font appel à des cadres comme le Kalman ou le filtre particulaire; dans de nombreuses applications, elles s’intègrent dans des systèmes SLAM (localisation et cartographie en même temps).

Les principaux défis de l’odométrie sont les erreurs et le drift: glissement des roues, variations du rayon, chaussée inégale ou glissante, et bruit des capteurs provoquent une accumulation des erreurs au fil du temps. Sans référence externe (GPS, cartes ou repères visuels), la précision se dégrade. Des corrections sont possibles via l’intégration d’informations externes ou de boucles de correction, comme le loop closure dans les systèmes SLAM.

L’odométrie est fondamentale en robotique mobile et pour les véhicules autonomes, où elle assure la localisation locale et le contrôle. Elle trouve aussi des usages dans les smartphones et les drones, avec des variantes adaptées à chaque plateforme et à chaque exigence de précision.