Transcript GALILEO
LE FUTUR SYSTEME EUROPEEN DE
NAVIGATION PAR SATELLITES
GALILEO
PLAN
Présentation du système
Composants du système
Principe de fonctionnement
Transmission du signal
Performance et Corrections d’erreur
Comparatif GPS vs GALILEO
Application: Agriculture de transmission
GALILEO
Présentation du système
BUT de GALILEO
Destiné à supprimer la dépendance de l’Europe vis-à-vis du système européen
Car le système GPS souffre de nombreuses imperfections sur :
- la précision du signal(ordre de 20 mètre pour le signal gratuit)
-la fiabilité ou sa continuité: positionnement impossible dans certaines zones du
globe ou à certains moments
Services prévus
•Open Service
•Commercial Service
•Safety Of Life Service
•Public Related Service
Composition du système
GALILEO
Le programme est composé de quatre parties:
La Partie Spatiale
Le segment sol de contrôle
30 satellites déployés sur 3 orbites
circulaires à une altitude de 23616 km
Poids satellite: 700 Kg
Un émetteur et un récepteur radio
Plusieurs horloges atomiques
Panneaux solaires:1500 watts
2 centres de contrôle localisés en
Europe
5 stations de TTC
Le segment de test des utilisateurs
2 ou 3 centres de contrôle au sol où
sont réalisés les calculs d’intégrité
10 ou 12 stations terrestres de
transmission du message de
navigation vers les satellites
40 stations de réception des signaux
satellitaires répartie sur toute la terre
Destiné à valider en environnement
réel les performances des récepteurs
du commerce
Le segment sol de mission
GALILEO
Principe de Fonctionnement -Pratiques
Les satellites mesurent le temps avec une extrême précision à l’aide d’une horloge
atomique
Ils émettent des signaux personnalisés indiquant leur heure de départ
Le récepteur au sol possède les coordonnées précises des orbites de tous les satellites
Il peut en lisant le signal
- reconnaître le satellite émetteur
-déterminer le temps mis par le signal pour lui parvenir
-calculer la distance qui le sépare du satellite
Il faut au moins la réception du signal de 4 satellites pour calculer la position la plus
exacte possible(variant de 10 à 1m)
GALILEO
Principe de Fonctionnement - Physique
GALILEO suit donc le même principe de fonctionnement que le GPS qui est semblable au
principe de triangulation qui est le suivant:
Mesure des distances entre l’utilisateur et les satellites
Le récepteur et le satellite émettent au même instant le code pseudoaléatoire
Le récepteur retarde ensuite le début de cette émission jusqu’à ce que son
signal se superpose à celui du satellite
La valeur de ce retard est le temps mis par le signal pour se propager du
satellite au récepteur
Ensuite la distance est calculée en multipliant ce temps par la vitesse de
la lumière
Distance=c*t
Décalage entre signal satellite
et récepteur
GALILEO
Principe de Fonctionnement - Physique
GALILEO suit donc le même principe de fonctionnement que le GPS qui est semblable au
principe de triangulation qui est le suivant:
Définition des sphères centrées dont l’intersection donne la position
Coordonnées Utilisateur:(x,y,z)
Coordonnées Satellites i: (xi,yi,zi) i =1..3
R1² = (x-x1)²+(x-x2)²+(x-x3)²
R2² = (y-y1)²+(y-y2)²+(y-y3)²
R3² = (z-z1)²+(z-z2)²+(z-z3)²
Dans la réalité il faut rajouter le biais d’horloge
et le bruit. On a donc pour chaque équation
ri =((xi − xr)^2 +(yi − yr)^2 +(zi − zr)^2) ^1/2+cbr +ξi
4 satellites nécessaires pour avoir les coordonnées (x,y,z,t)
Résolution par la Méthode des Moindres Carrés: Minimiser
la fonction
GALILEO
Transmission du signal- Caractéristiques
Caractéristiques du signal:
GALILEO utilise un signal de fréquence élevée dite dans la bande L comme le GPS
Chaque satellite transmet 3 signaux utilisant 3 bandes de fréquence qui sont:
• L1 : 1 575,42 MHz
• E6 : 1 278,75 MHz
• E5 : 1 191,795 MHz
Construction du signal:
Chaque signal est construit à partir d’une porteuse de fréquence égale à 1 500 MHz
et de longueur d’onde 20cm.
Porteuse
Chemin de propagation
Longueur d’onde
Transmission des différents signaux
Cela se fait grâce à la modulation de phase ou d’amplitude
GALILEO
Transmission du signal- Caractéristiques
Modulation de phase:
Données
Porteuse
Porteuse modulée
• Le satellite transmet une onde pure (la porteuse) à une fréquence bien précise,
captée et reconnue par chaque récepteur.
• Le satellite mémorise des informations sous forme binaire (des 0 et des 1) et les
transmet à tous les utilisateurs en modulant la porteuse par des sauts de phase.
• Chaque récepteur détecte ces sauts et peut ainsi reconstituer l’information sous
forme également binaire.
Transmission du signal
GALILEO
Codage:
Important pour reconnaître le code transmis par chaque satellite
Technique basée sur le CDMA(Code Division Multiple Access) comme dans le GPS
Chaque satellite se voit attribuer un code particulier pour la modulation
Les récepteurs connaissent ces codes et peuvent donc les séparer et les identifier
• Les codes en accès libre, qui ont des caractéristiques semblables au code C/A du GPS
mais utilisent des techniques de modulation plus modernes.
• Le code PRS (Public Regulated Service), réservé aux applications gouvernementales
et militaires.
• Le code CS (Commercial Service), réservé aux applications commerciales à accès
restreint (payant).
GALILEO
PERFOMANCE ET CORRECTIONS D’ERREUR
Performance recherchée varie en fonction des applications. De façon générale, on a:
Précision de service: la plus
considérée
Précision de service
Précision de positionnement
horizontal
Précision de positionnement
vertical
Précision temporelle
Intégrité et
continuité du service
Disponibilité du
service
GALILEO
COMPARATIF GPS GALILEO
GALILEO
Application :Agriculture de précision
GALILEO
Quelques images de GALILEO
Constellation GALILEO
Satellites
GALILEO
CONCLUSION