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Gyromètres : petits, mais ultra-performants !


​En collaboration avec le Politecnico di Milano, le CEA-Leti vient de développer le premier gyromètre miniaturisé garantissant des performances compatibles avec les contraintes de navigation à court terme. Son coût réduit et ses caractéristiques lui promettent d'adresser des marchés de masse.

Publié le 18 novembre 2021

​Dans les conditions où le GPS ne fonctionne pas (tunnel, obstacles…), les centrales inertielles pourront bientôt prendre le relais. A condition toutefois d’augmenter fortement les performances des gyromètres trois axes que contiennent ces capteurs MEMS pour permettre une navigation précise, sans augmenter leur coût. C’est ce que les chercheurs du Politecnico di Milano et du CEA-Leti viennent justement de faire dans un dispositif pas plus grand que 1,3 mm2 et fonctionnant à 25 kHz pour bien résister aux vibrations.

Fondé sur l’utilisation de nano-jauges piézorésistives ultra-sensibles, le nouveau capteur est capable de détecter une rotation inférieure à 0,1° par heure, avec un bruit très faible. Mieux : après neuf minutes de navigation simulée avec des changements d’orientation intempestifs et des rotations rapides allant jusqu’à 200°/s de manière aléatoire, l'erreur d'angle finale est de seulement 0,07° ! De quoi garantir une navigation précise sur quelques dizaines de minutes.

Ces performances ont été rendues possible en modifiant le design du MEMS, et en améliorant la qualité du vide intégré directement au niveau capteur. Le capteur obtenu affiche une résolution supérieure à celles des gyromètres actuellement disponibles sur le marché, tout en étant bien plus petit et bientôt sur trois axes. Ces caractéristiques lui permettront d’adresser le marché de la défense, l’industrie, mais surtout du véhicule autonome et à terme, la navigation indoor.

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