Présentation

Article

1 - ASPECTS STRATÉGIQUES, ÉCONOMIQUES ET MILITAIRES

2 - BRÈVE HISTOIRE DU POSITIONNEMENT

3 - ASPECTS « SYSTÈME » DES GNSS

4 - SIGNAUX GNSS

5 - CALCUL D'UNE POSITION

6 - CONCLUSION SUR LES GNSS

  • 6.1 - Couverture et disponibilité
  • 6.2 - Solutions potentielles à base de GNSS
  • 6.3 - Évolutions probables

| Réf : TE6715 v2

Signaux GNSS
Systèmes de navigation par satellites

Auteur(s) : Nel SAMAMA

Relu et validé le 01 sept. 2015

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Bien que le système américain de navigation par satellite GPS soit opérationnel depuis de nombreuses années, ces systèmes sont en plein développement avec le renouveau de la constellation russe Glonass, le développement très rapide de Beidou (Chine) et les premiers lancements de Galileo (Europe). Le présent article fait le point sur les fondamentaux de ces constellations, tout en soulignant les différences et les points de convergence potentiels. Les atouts de modes de fonctionnement hybrides mêlant les signaux sont également abordés.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Global Navigation Satellite Systems

Although the United-States GPS has been declared fully operational almost twenty years ago, the satellite based navigation systems are under a rapid growth with the renewal of Glonass (Russia), the rapid deployment of Beidou (China) and the first launches of Galileo (Europe). This paper gives the state of the art of these constellations and highlights the major differences and possible convergence aspects. In addition, potential hybrid approaches are also dealt with.

Auteur(s)

  • Nel SAMAMA : Professeur, Institut Mines-Télécom/Telecom SudParis/Groupe Navigation, Evry, France

INTRODUCTION

Dès lors que l'homme a décidé d'explorer de nouveaux territoires, il a eu besoin de localiser, soit sa propre position, soit sa destination. Dans un premier temps, seuls les déplacements terrestres étaient concernés. La question portait principalement sur la capacité à revenir à son point de départ. Cela était réalisé grâce à des repères spécifiques, situés dans le paysage, que le voyageur devait mémoriser. Assez rapidement, en particulier car cela permettait de déplacer de lourdes charges, le transport maritime devint un moyen intéressant. De nouveaux besoins apparurent pour la navigation de par l'absence de tels repères (dans le cas général). Ainsi, sauf à ne jamais envisager que du cabotage, une technique de positionnement était alors nécessaire. La curiosité humaine étant ce qu'elle est, ce fut le point de départ de la longue histoire de la « navigation », qui nous conduit aujourd'hui aux systèmes globaux de positionnement par satellites, objet principal du présent article.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

MOTS-CLÉS

GNSS GPS satellites

KEYWORDS

GNSS   |   GPS   |   satellites

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-te6715


Cet article fait partie de l’offre

Mesures mécaniques et dimensionnelles

(120 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

4. Signaux GNSS

Afin de permettre le calcul d'une position, il est nécessaire de bien comprendre la structure des signaux et d'en expliquer les principaux enjeux. La description proposée ici n'est en rien exhaustive. Elle cherche à faire prendre conscience des difficultés et de la façon dont les concepteurs ont abordé les problèmes pour y apporter quelques réponses. Les principes seront décrits sur le GPS et les différences, lorsque cela est applicable, seront précisées pour les autres systèmes.

Nous n'aborderons ici que les GNSS. En particulier, nous ne détaillerons pas le fonctionnement d'autres systèmes de positionnement par satellites, comme Argos par exemple, qui reposent sur des concepts assez différents en termes de mesures.

4.1 Description des différents signaux

Les signaux sont les supports radio des divers services de navigation proposés. Ils doivent permettre la réalisation des mesures décrites jusqu'ici, ainsi que la transmission des données nécessaires aux récepteurs. Les contraintes liées à la réservation mondiale des bandes de fréquence sont un élément supplémentaire à prendre en compte. Les performances de positionnement visées sont également déterminantes dans le choix des signaux.

Remarque

Il existe typiquement deux approches à la fourniture d'une mesure de distance de bonne précision : une grande bande passante ou un codage des signaux.

Le choix retenu par GPS, puis suivi ensuite par les autres constellations, est le second.

Ainsi, les caractéristiques des codes vont revêtir une importance considérable.

On perçoit également un potentiel impact important du nombre de signaux disponibles, ainsi que de la qualité (le fameux rapport signal sur bruit) de ces derniers. Des efforts particuliers seront menés en ce sens, en relation avec les performances des codes.

  • Contexte de multiplication des signaux

    Nous assistons actuellement à une multiplication très impressionnante du nombre de signaux disponibles à court terme. Nous sommes dans une phase de transition entre la disponibilité d'une seule constellation, le GPS, et celle de quatre constellations. Cette situation a d'ailleurs eu également des conséquences sur le GPS lui-même, pour lequel cette multiplication des signaux a entraîné une refonte partielle. En particulier, rappelons-nous que ce dernier avait implémenté la « selective availability »...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Mesures mécaniques et dimensionnelles

(120 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Signaux GNSS
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SAINT-MARTIN (P.), SAMAMA (N.) -   Cahier de veille « La Géo-localisation ».  -  Institut Télécom, Paris (2009).

  • (2) - KAPLAN (E.), HEGARTY (C.) -   Understanding GPS : principles and applications.  -  Norwood : Artech House (2006).

  • (3) - SAMAMA (N.) -   Global positioning : technologies and performances.  -  Hoboken : Wiley Interscience (2008).

  • (4) - PARKINSON (B.W.), SPILKER (J.J.) -   Global positioning system : theory and applications.  -  American Institute of Aeronautics and Astronautics (1996).

  • (5) - MISRA (P.), ENGE (P.) -   Global positioning system : signals, measurement and performance.  -  Ganga-Jamuna Press (2010).

  • (6) - HOFMANN-WELLENHOF (B.), LICHTENEGGER (H.), WASLE (E.) -   GNSS – Global navigation satellite systems : GPS, Glonass, Galileo, and more Springer.  -  ...

1 Sites Internet

• Agence documentaire historique de la Nasa http://history.nasa.gov

• APL-John Hopkins Applied Physics http://techdigest.jhuapl.edu

• Centre d'information analytique du Glonass et du GPS https://glonass-iac.ru/en/GLONASS

• Centre de navigation des garde-côtes américains http://www.navcen.uscg.gov

• CLS – Collecte localisation satellites http://www.cls.fr

• Département de mathématique de l'université de Coimbra http://www.mat.uc.pt

• ESA – Agence spatiale européenne http://www.esa.int/Our_Activities/Navigation

• FCC – Federal communications commission http://www.fcc.gov

• GRINGreat Images in Nasa – Iconographie de la Nasa http://grin.hq.nasa.gov

• IGS Product Availability – Données observatoires du GPs et GLONASS http://igscb.jpl.nasa.gov

• Informations données par l'équipe de navigation satellite FAA http://gps.faa.gov

• National Greadetic Survey – NOAA http://www.ngs.noaa.gov

• Programme internationnal Cospas-Sarsat d'alerte et de localisation de radiobalises lors de sinistres http://www.cospas-sarsat.org

• Système de navigation par satellite BeilDou ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Mesures mécaniques et dimensionnelles

(120 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS