L'utilisation de systèmes GNSS (Global Navigation Satellites System) en environnement urbain s'est fortement développée, notamment avec l'apparition des puces GNSS dans les téléphones portables. Cependant, l'environnement urbain génère des difficultés dans la réception des signaux GNSS qui peuvent engendrer des erreurs en position de plusieurs dizaines de mètres. Nous avons choisi d'apporter une solution à ces problématiques grâce à l'utilisation d'un modèle 3D de ville réaliste simulant la propagation des signaux GNSS. La première partie de notre étude se porte sur la problématique des signaux Non Line Of Sight et propose une solution de navigation utilisant le modèle 3D de ville pour estimer les caractéristiques géométriques des signaux NLOS reçus par le récepteur. Dans la deuxième partie de notre travail, le modèle 3D de ville est utilisé pour estimer le biais dû aux signaux multitrajets sur la mesure de pseudodistance. Enfin, la dernière partie de notre étude propose une solution combinant les méthodes de poursuite vectorielle des signaux GNSS aux apports d'information du modèle 3D de ville afin d'aider la poursuite en contexte d'atténuation des signaux GNSS. / The use of Global Navigation Satellites System, better known by the acronym GNSS, in an urban environment has grown significantly, especially with the advent of GNSS chips in mobile phones. However, the urban environment introduces many difficulties in GNSS signal reception that can lead to position ?s errors of several tens of meters. We chose to answer these problems by using a 3D city model allowing to simulate a realistic propagation of the GNSS signal in urban environment. The first part of our work regards the Non Line Of Sight problem, where we propose a navigation solution based on a 3D city model to estimate geometrical properties of NLOS measured by the receiver. In a second part, the 3D city model is used to estimate the bias coming from the multipath on the pseudorange measurement. Finally, the last part of our study provides a solution coupling the GNSS signal vectorial tracking method to the information produced from the 3D city model in order to improve the tracking in the context of strong GNSS signal power attenuation.

L’orbite d’un satellite autour de la terre est perturbée en permanence par différents facteurs, tels que la variation du champ gravitationnel et la pression du vent solaire. La dérive de la position du satellite peut compromettre la mission, voire mener à une collision ou à une chute dans l’atmosphère. Les opérations de maintien à poste consistent donc à effectuer une mesure précise de la trajectoire du satellite puis à utiliser ses propulseurs pour corriger sa dérive. La solution classique de mesure de position est basée sur des radars au sol. Ce dispositif est couteux et ne permet pas d’avoir la position du satellite en permanence : les corrections de trajectoires se font donc de façon espacées dans le temps.Un système de positionnement et de navigation autonome utilisant les constellations de satellites de navigation, appelées Global Navigation Satellite System (GNSS), permettrait une réduction importante des coûts de conception et de maintenance opérationnelle. Plusieurs études ont été menées en ce sens et les premiers systèmes de navigation, basés sur des récepteurs GPS, voient le jour. Un récepteur en mesure de traiter plusieurs systèmes de navigation, tel que GPS et Galileo, permettrait d’obtenir une meilleure disponibilité de service. En effet, le système Galileo est conçu pour être compatible avec le système GPS,tant en terme de signaux émis que de données de navigation. La connaissance permanente de la position permettrait alors de réaliser un contrôle asservit du maintien à poste.Dans un premier temps, nous avons défini quelles seront les spécifications d’un récepteur spatial multi-mission.En effet, les contraintes pesant sur un tel récepteur sont différentes de celles d’un récepteur situé à la surface de la Terre. L’analyse de ces contraintes, ainsi que des performances demandées à un système de positionnement, est donc nécessaire afin de déterminer les spécifications du futur récepteur. Il existe peu d’études sur le sujet. Certaines d’entre elles sont classées secret industriel, d’autres présentent, à notre avis,un biais d’analyse qui fausse la détermination des spécifications.Nous avons donc modélisé le système : orbites des satellites GNSS et des satellites récepteurs, liaison radiofréquence. Certains paramètres de cette liaison ne sont pas donnés dans les documents de spécifications ou les documents constructeurs. De plus, les données théoriques disponibles ne sont pas toujours pertinentes pour une modélisation réaliste. Nous avons donc dû estimer ces paramètres en utilisant des données disponibles.Le modèle a été ensuite utilisé afin de simuler divers scenarii représentatifs de futures missions. Après avoir défini des critères d’analyse, les spécifications ont été déterminées à partir des résultats des simulations.Le calcul d’une position par un système de navigation par satellite se déroule en trois phases principales.Pour chacune de ces phases, il existe plusieurs algorithmes possibles, présentant des caractéristiques différentes de performance, de taille de circuit ou de charge de calcul. L’essor de nouvelles applications basées sur la navigation entraine également le développement de nouveaux algorithmes adaptés.Nous présentons le principe permettant la détermination d’une position, puis les signaux de navigation GPS et Galileo. A partir de la structure des signaux, nous expliquons les phases de la démodulation et de la localisation. Grâce à l’utilisation des constellations GPS et Galileo, les algorithmes standards permettent d’atteindre les performances nécessaires pour des applications spatiales. Ces algorithmes nécessitent néanmoins d’être adaptés ; ainsi certaines parties ont été conçues spécifiquement. Afin de valider les choix d’algorithmes, et les paramètres liés aux spécifications, nous avons simulés les différentes phases de fonctionnement du récepteur en utilisant des signaux GPS réels.Pour terminer, les retombées et perspectives sont exposées dans la conclusion. / The orbit of a satellite around the earth is constantly disturbed by various factors, such as variations in the gravitational field and the solar wind pressure. The drift of the satellite position can compromise the mission, and even lead to a crash or a fall in the atmosphere. The station-keeping operations therefore consist in performing an accurate measurement of the satellite trajectory and then in using its thrusters to correct the drift. The conventional solution is to measure the position with the help of a ground based radar. This solution is expensive and does not allow to have the satellite position permanently: the trajectory corrections are therefore in frequent. A positioning and autonomous navigation system using constellations of navigation satellites, called Global Navigation Satellite System (GNSS), allows a significant reduction in design and operational maintenance costs. Several studies have been conducted in this direction and the first navigation systems based on GPS receivers, are emerging. A receiver capable of processing multiple navigation systems, such as GPS and Galileo, would provide a better service availability. Indeed, Galileo is designed to be compatible with GPS, both in terms of signals and navigation data. Continuous knowledge of the position would then allow a closed loop control of the station keeping. Initially, we defined what the specifications of a multi-mission space receiver are. Indeed, the constraints on such a receiver are different from those for a receiver located on the surface of the Earth. The analysis of these constraints, and the performance required of a positioning system, is necessary to determine the specifications of the future receiver. There are few studies on the subject. Some of them are classified; others have, in our view, an analytical bias that distorts the determination of specifications. So we modeled the system: GNSS and receivers satellite orbits, radio frequency link. Some parameters of this link are not given in the specification or manufacturers documents. Moreover, the available theoretical data are not always relevant for realistic modeling. So we had to assess those parameters using the available data. The model was then used to simulate various scenarios representing future missions. After defining analysis criteria, specifications were determined from the simulation results. Calculating a position of a satellite navigation system involves three main phases. For each phase, there are several possible algorithms, with different performance characteristics, the circuit size or the computation load. The development of new applications based on navigation also drives the development of new adapted algorithms. We present the principle for determining a position, as well as GPS and Galileo navigation signals. From the signal structure, we explain the phases of the demodulation and localization. Through the use of GPS and Galileo constellations, standard algorithms achieve the performance required for space applications. However, these algorithms need to be adapted, thus some parts were specifically designed. In order to validate the choice of algorithms and parameters, we have simulated the various operating phases of the receiver using real GPS signals. Finally, impact and prospects are discussed in the conclusion.

D’importants efforts sont faits actuellement pour améliorer la navigation aéroportuaire, notamment grâce au concept A-SMGCS (Advanced Surface Movement Guidance and Control System). Le but étant de pouvoir naviguer par tout temps, en particulier en condition de mauvaise visibilité. Un état de l’art des fonctions actuellement disponibles ainsi que des fonctions envisagées pour aider les pilotes sont présentés dans cette thèse. Le cœur du problème pour développer de nouvelles fonctionnalités pour la navigation aéroportuaire est de fournir une position estimée de l’avion avec un haut niveau de précision et d’intégrité. Généralement, cette position est calculée à partir du GNSS (Global Navigation Satellite System) et elle est parfois hybridée avec de l’inertie. La précision actuelle de la position estimée de l’avion est de l’ordre de la dizaine de mètres et son intégrité est caractérisée par un rayon de protection à 10-7/h de l’ordre de la centaine de mètre. Ce niveau de précision et d’intégrité n’est pas suffisant pour naviguer à la surface de l’aéroport en mauvaise condition de visibilité. Une précision sub-métrique associée à une intégrité métrique est requise (voir chapitre II de la thèse) pour naviguer en toute sécurité, en particulier à la porte d’embarquement où l’avion doit se garer. Dans un premier temps, les besoins pour naviguer en toute sécurité à la surface de l’aéroport ont été analysés afin de pouvoir en dériver des exigences sur la navigation. Les différents capteurs et moyens envisageables pour estimer la position de l’avion avec le niveau de précision requis sont introduits ainsi que leurs modèles d’erreur. Les résultats des simulations sont présentés dans le dernier chapitre. / Important effort is being undertaken to design new A-SMGCS (Advanced Surface Movement Guidance and Control System) architecture and functions that will enable an efficient and safe management of the traffic on the surface of the airport, in all weather conditions. The state of the art in airport navigation, with the current functions available to assist pilots, and also the additional applications envisaged to improve the airport navigation in low visibility condition is introduced. To develop new airport navigation functionalities, the heart of the problem is to provide an aircraft position estimate with a high level of accuracy and integrity. This position is often provided by GNSS (Global Navigation Satellite System) and sometimes it is hybridize with inertia. The current aircraft position estimate accuracy is about dozen meters and the integrity is characterized by a protection level about hundred meters at 10-7/h. This current accuracy and integrity are not sufficient no navigate safely on the airport surface in low visibility conditions. A submetric accuracy with a high integrity level is required (see chapter II), particularly at the gate to park the aircraft. First of all, needs to navigate safely on the airport surface have been analyzed to be able to derive requirements about navigation system. It is important to note that a good knowledge of the context (airport environment) is required to develop an appropriate application. After this analysis of needs and context, a solution has been developed in this thesis. The proposed solution has been validated by simulation.

abstract: When a rolling ball exits a spiral tube, it typically maintains its final inertial state and travels along straight line in concordance with Newton's first law of motion. Yet, most people predict that the ball will curve, a "naive physics" misconception called the curvilinear impetus (CI) bias. In the current paper, we explore the ecological hypothesis that the CI bias arises from overgeneralization of correct motion of biological agents. Previous research has established that humans curve when exiting a spiral maze, and college students believe this motion is the same for balls and humans. The current paper consists of two follow up experiments. The first experiment tested the exiting behavior of rodents from a spiral rat maze. Though there were weaknesses in design and procedures of the maze, the findings support that rats do not behave like humans who exhibit the CI bias when exiting a spiral maze. These results are consistent with the CI bias being an overgeneralization of human motion, rather than generic biological motion. The second experiment tested physics teachers on their conception of how a humans and balls behave when exiting a spiral tube. Teachers demonstrated correct knowledge of the straight trajectory of a ball, but generalized the ball's behavior to human motion. Thus physics teachers exhibit the opposite bias from college students and presume that all motion is like inanimate motion. This evidence supports that this type of naive physics inertial bias is at least partly due to participants overgeneralizing both inanimate and animate motion to be the same, perhaps in an effort to minimize cognitive reference memory load. In short, physics training appears not to eliminate the bias, but rather to simply shift it from the presumption of stereotypical animate to stereotypical inanimate behavior. / Dissertation/Thesis / M.A. Psychology 2013

This study investigated the predictive value of time on-task and error scores on tests administered through Control Data Corporation PLATO interactive computer graphics simulation as predictors of errors and time on-task for inertial navigation system equipment operation. In addition, the correlation between simulated pass/fail error and time on-task scores, and subsequent pass/fail criteria using actual equipment was investigated.

The purpose of this paper is to explore web use and web navigation behavior. This paper presents findings from qualitative research based on interviews and diarie studies. The basis of this study is Eli Parisers work about “the filter bubble”. As personalization systems shape our experience of the web, based on who we are, our bubble of knowledge and information becomes smaller. But it’s not only how technology works to show us a narrow part of reality. Our own choices about websites, content and the activities on the web, lead us into another type of bubble. A behavior bubble. A bubble where all the content we consume is interesting. The conclusion of this paper is that narrow web navigation behavior can be observed among all subjects studied irrespective of age and devices used, whereas monotonous web navigation behavior only can be identified among individuals using a smartphone for web browsing.

A l'instar d'autres domaines d'activités, l'environnement du marin s'est enrichi d'appareils électroniques à des fins d'aide à la navigation et de sécurité. Dans le cas de la navigation maritime, ces dispositifs ont pour principal but de donner des informations sur l'environnement dans lequel évolue le bateau: profondeur d'eau, bouées de signalisation par exemple et sur son état: cap, vitesse, etc. La complexité et le nombre d'appareils à bord des bateaux dépendent de la taille du bateau, d'un GPS portatif pour un jet-ski à un ensemble complexe d'ECDIS, de radar et d'AIS sur les cargos. Aujourd'hui, malgré l'évolution des appareils d'aide à la navigation, les accidents perdurent (échouage et collisions) et sont en partie dus aux erreurs humaines (33%). Il existe 3 grandes causes:- La charge cognitive trop importante. Cette dernière est liée à la complexité des appareils (ECDIS par exemple) [Jie and Xian-Zhong, 2008], leurs nombres et leurs orientations différentes de la vue pont [Prison and Porathe, 2007].- La mobilité de l'information. La majorité des appareils électroniques à bord des bateaux est positionné à un endroit et ne permet pas l'accès aux données en dehors de cet emplacement.- Le manque de pratique de plaisanciers. Les règles de navigation sont indispensable à la sécurité du marin et peuvent être oubliées par manque de pratique et causent des incidents (ou accidents). Dans ces travaux, nous proposons une solution mobile pour rendre accessible Les données en tout point du bateau. De plus, le prototype est basé sur la technologie de réalité augmentée pour afficher les données dans le champ de vision de l'utilisateur pour une réduction de la charge cognitive. Enfin l'application exécutée sur le prototype délivre uniquement les informations essentielles pour une navigation sécurisée. La première partie de cette thèse détaille une étude utilisateur menée pour comprendre les habitudes et les besoins des plaisanciers afin de sélectionner les données à afficher et leur représentation graphique. Suite à cette étude, une analyse du besoin logiciel et matériel a été menée. Le but de cette analyse est de lister les différents éléments pouvant supporter les contraintes maritimes (soleil, brouillard, nuit, houle, mobilité) afin de proposer un appareil et une application mobile sur technologie de réalité augmentée. La deuxième partie de cette thèse aborde le design du prototype (architecture, display) et du logiciel. Cet ensemble a pour but d'aider le plaisancier lors de conditions météos difficiles. La technologie mise en œuvre dans ce nouvel outil est la réalité augmentée, plus précisément Optical See-through. Le principe de l'application exécutée sur le prototype est un serveur proposant des services à l'utilisateur en fonction des appareils disponibles à bord du bateau tout en limitant la charge cognitive du marin. En effet, l'application conserve uniquement les informations utiles et les affiche dans le champ de vision de l'utilisateur, de plus elles sont superposées à sa vue directe sur le monde.La dernière partie, elle, décrit le générateur de carte qui nous permet d'extraire les données maritimes issues de différents formats de carte pour les adapter au format 3D utilisé dans l'application. Ce dernier est capable de placer automatiquement des objets 3D pour représenter le système de balisage, les amers, etc. Ce générateur a été développé pour reconstituer des zones interdites comme les zones de profondeurs, d'interdiction de chasse sous-marine, etc. Ceci a été mis en œuvre afin de répondre au mieux aux besoins de tous types de plaisanciers, de l'utilisateur de jet-ski au yacht et du pêcheur au plongeur amateur par exemple. / Compared to the other activities, the sailor's environment has been enhanced with electronic devices in order to help the sailor and improve the security. In case of maritime navigation, these devices are mainly used to give information on the environment which the boat moves such as the water depth, seamarks for instance and its state: bearing, speed, etc. The complexity and the number of devices onboard depend on the boat size, from a wearableGPS on a jet-ski to a complex set of ECDIS, radar and AIS on a merchant ship. Today, despite the evolution of the navigational aid devices, the accidents still happen and they are due in part to human errors (33%). There are 3 main causes: The cognitive load issue. The latter is linked to the complexity of devices (ECDIS for instance [Jie and Xian-Zhong, 2008]); their quantity and their orientations which is different from the bridge view or the user's field of view [Prison and Porathe, 2007]. The information's mobility. Most of the devices onboard are put in a specific place and the data are not accessible outside this place. The lack of practice of the recreational boats owner. The maritime navigation rules are vital to sail safely but some of sailors can forget some significations and an accident may result from a wrong choice.In this thesis, we provide a mobile solution to make accessible data everywhere on the boat. Furthermore, the prototype is based on the augmented reality technology to display data in the user's field of view to reduce cognitive load. Finally, the application run on the prototype delivers only the relevant information for a safe navigation. The first part in this thesis details a user study conducted to understand the sailor's habits and their needs in order to select data to display and their graphical representation. Following this study, a needs analysis on the software and hardware has been realized. The purpose of this analysis is to list the different elements that are usable under maritime constraints (sun, fog, night, swell, mobility) in order to provide a device and a mobile application based on the augmented reality technology.The second part in this thesis reaches the prototype (architecture, display) and the software design. Both of them aim to help the sailors when the weather is bad. The technology used in this new tool is the augmented reality, more precisely an Optical see-Through system. The principle of the application run on the prototype is like a server, which provides services to the user depending on devices available onboard, while limiting the sailor's cognitive load. Indeed, the applications keeps only the useful data and display them in the user's field of view, furthermore they are superimposed on his/her direct view of the world.The last part in this thesis details the chart generator, which allows us to extract maritime data from different chart formats to adopt the 3D one used in the application. The latter is able to automate the placement of the 3D objects to build the buoyage system, landmarks, etc. This generator has been developed to recreate the danger areas such as depth areas, prohibited diving areas and so on. This has been done to satisfy user's expectations from the jet-ski to the yacht owner and the fisher man to the diver for instance.

Cette thèse présente Lion, un système de navigation utilisant des informations visuelles et inertielles pour l’atterrissage planétaire de précision. Lion est conçu pour voler au-dessus de n’importe quel type de terrain, plat ou accidenté, et ne fait pas d’hypothèse sur sa topographie. Faire un atterrir un véhicule d’exploration planétaire autonome à moins de 100 mètres d’un objectif cartographié est un défi pour la navigation. Les approches basées vision tentent d’apparrier des détails 2D détectés dans une image avec des amers 3D cartographiés pour atteindre la précision requise. Lion utilise de façon serrée des mesures venant d’un nouvel algorithme d’appariement imagecarteafin de mettre à jour l’état d’un filtre de Kalman étendu intégrant des données inertielles. Le traitement d’image utilise les prédictions d’état et de covariance du filtre dans le but de déterminer les régions et échelles d’extraction dans l’image où trouver des amers non-ambigus. Le traitement local par amer de l’échelle image permet d’améliorer de façon significative la répétabilité de leur détection entre l’image de descente et l’image orbitale de référence. Nous avons également conçu un banc d’essai matériel appelé Visilab pour évaluer Lion dans des conditions représentatives d’une mission lunaire. L’observabilité des performances de navigation absolue dans Visilab est évaluée à l’aide d’un nouveau modèle d’erreur. Les performances du systèmes sont évaluées aux altitudes clés de la descente, en terme de précision de navigation et robustesse au changement de capteurs ou d’illumination, inclinaison de la caméra de descente, et sur différents types de relief. Lion converge jusqu’à une erreur de 4 mètres de moyenne et 47 mètres de dispersion 3 RMS à 3 kilomètres d’altitude à l’échelle. / This thesis introduces Lion, a vision-aided inertial navigation system for pinpoint planetary landing. Lion can fly over any type of terrain, whatever its topography, flat or not. Landing an autonomous spacecraft within 100 meters of a mapped target is a navigation challenge in planetary exploration. Vision-based approaches attemptto pair 2D features detected in camera images with 3D mapped landmarks to reach the required precision. Lion tightly uses measurements from a novel image-tomapmatcher in order to update the state of an extended Kalman filter propagated with inertial data. The image processing uses the state and covariance predictionsfrom the filter to determine the regions and extraction scales in which to search for non-ambiguous landmarks in the image. The individual image scale managementprocess per landmark greatly improves the repeatability rate between the map and descent images. We also designed a lunar-representative optical test bench called Visilab to test Lion on. The observability of absolute navigation performances in Visilab is evaluated with a novel error budget model. Finally, the system performances areevaluated at the key altitudes of a lunar landing, in terms of accuracy and robustness to sensor or illumination changes, off-nadir camera angle, and non-planar topography. We demonstrate error convergence down to a mean of 4 meters and a 3-RMS dispersion of 47 meters at 3 kilometers of altitude in hardware conditions at scale.

Les systèmes d'aide à la conduite sont de plus en plus présents dans nos véhicules et nous garantissent un meilleur confort et plus de sécurité. Dans cette thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés aux systèmes d'adaptation automatique de la vitesse limite. Nous avons proposé une approche alliant vision et navigation pour gérer de façon optimale l'environnement routier.Panneaux, panonceaux et marquages sont autant d'informations visuelles utiles au conducteur pour connaître les limitations temporaires en vigueur sur la route. La reconnaissance des premiers ont fait l'objet ces dernières années d'un grand nombre d'études et sont même commercialisés, contrairement aux seconds. Nous avons donc proposé un module de détection et classification de panonceaux sur des images à niveaux de gris. Un algorithme de reconstruction morphologique associé à une croissance de régions nous ont permis de concentrer la segmentation sur les zones fortement contrastées de l'image entourées d'un ensemble de pixels d'intensité similaire. Les rectangles ainsi détectés ont ensuite fait l'objet d'une classification au moyen de descripteurs globaux de type PHOG et d'une structure hiérarchique de SVMs. Afin d'éliminer en dernier lieu les panonceaux ne s'appliquant pas à la voie sur laquelle circule le véhicule, nous avons pris en compte les informations de marquages à l'aide d'une machine d'états.Après avoir élaboré un module de vision intégrant au mieux toutes les informations disponibles, nous avons amélioré le système de navigation. Son objectif est d'extraire d'une base de données embarquée, le contexte de conduite lié à la position du véhicule. Ville ou non, classe fonctionnelle et type de la route, vitesse limite sont extraits et modélisés sous forme d'attributs. La fiabilité du capteur est ensuite calculée en fonction du nombre de satellites visibles et de la qualité de numérisation du réseau. La confiance en chaque vitesse limite sera alors fonction de ces deux ensembles.La fusion des deux sources au moyen de Demspter-Shafer a conduit à de très bonnes performances sur nos bases de données et démontré l'intérêt de tous ces éléments. / ADAS (Autonomous Driving Assistance Systems) are more and more integrated in vehicles and provide to drivers more confort and safety. In this thesis, we focused on Intelligent Speed Adaptation. We proposed an approach combining vision and navigation in order to optimally manage the driving context information.Roadsigns, subsigns and markings are visual data used by the driver to determine the current temporary speed limitations. Many research were conducted during last years to recognise the first one, contrary to the second. Commercialised products are even implemented in vehicles. We thus developped a subsign detection and classification module using greyscale images. A morphological reconstruction with a growing region helped us to focus the segmentation on highly contrasted pixels surrounded by homogeneous regions. Global descriptors such as PHOGs combined to a hierarchical structure of SVMs were then used to classify the output rectangles. Finally, we eliminated subsigns which are not applicable to the current lane by considering markings.After having developed a vision module integrating all the available information, we improved the navigation system. The objective was to extract from an embedded database the driving context related to the vehicle position. Urban context or not, functional class, road type and speed limit were collected and modelised into criteria. The sensor reliability was then computed and depended on the satellite configuration and the network digitisation quality. Confidence in each speed limit combined all these elements.Fusion of both sources with the Dempster-Shafer theory led to very good performances on our databases et showed the importance of all the used information.

La navigation en environnement virtuel est susceptible d’induire le mal du simulateur selon les conditions et le profil des utilisateurs. Le caractère potentiellement multimodal de la réalité virtuelle est susceptible d’apporter des solutions à ces problèmes tout en améliorant le sentiment de présence. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail de recherche est de déterminer quel est l’impact sur la simulation de l’apport des modalités vibratoires pour l’aide à la navigation dans un environnement virtuel.Pour cela une taxonomie des méthodes de navigation est proposée. Il en résulte 4 types, concrète égo-centrée, concrète exo-centrée, abstraite égo-centrée et abstraite exo-centrée. Dans un premier temps, des vibrations utilisées pour simuler des bandes rugueuses lors d’une simulation de conduite sont étudiées. L’expérimentation permet de conclure que ces vibrations rendent le conducteur plus attentif à l’environnement et donc sa conduite plus sûre. Par la suite nous avons développé les 3 modalités vibratoires suivantes, vibrations proprioceptives, vibrations synchronisées sur le pas et vibrations continues. L’évaluation de ces vibrations combinées avec différents types de méthode de navigation ont permis de montrer que les vibrations permettent de diminuer le mal du simulateur et d’augmenter le sentiment de présence. Ces travaux ont mis en évidence l’importance du choix de la modalité vibratoire à utiliser suivant l’effet souhaité en fonction de la méthode de navigation utilisée dans la simulation. Enfin, deux langages vibratoires ont été développés et évalués, le « Pushing Pattern » et le « Compass Pattern ». L’évaluation de ces langages a montré que le « Compass Pattern » était plus performant pour guider l’utilisateur dans un environnement virtuel. / The virtual environment navigation may induces the simulator sickness depending on conditions and user’s profile. The potential virtual reality multimodality may provide solutions to these problems while improving the sense of presence. In this context, the objective of this research is to determine what is the impact of vibrational modalities for navigation in virtual environments on the simulation.A taxonomy of navigation methods is proposed. It results in 4 types, specific egocentric, specific exocentric, abstract egocentric and abstract exocentric. First we simulate rumble strip vibrations during a driving simulation. The experimentation exposed that these vibrations make driver more aware about the environment and his driving safer. We also develop 3 vibratory modalities, proprioceptive vibrations, footstep vibrations and continuous vibrations. Experimentations show that vibrations help to reduce simulator sickness and to increase the sense of presence depending on the used navigation method in the simulation. Last we develop and evaluate 2 vibration languages for guidance, Pushing pattern and Compas pattern. The evaluation exposes that Compass pattern is better in guiding the user.