LE FUTUR SYSTEME EUROPEEN DE NAVIGATION PAR SATELLITES 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

Présentation du système 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 Composition du système 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 sol de mission 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 Le segment de test des utilisateurs Destiné à valider en environnement réel les performances des récepteurs du commerce

Principe de Fonctionnement -Pratiques 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)

Principe de Fonctionnement - Physique 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 pseudo-aléatoire 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

Principe de Fonctionnement - Physique 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

Transmission du signal- Caractéristiques 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

Transmission du signal- Caractéristiques 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 Transmission du signal 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).

PERFOMANCE ET CORRECTIONS D’ERREUR 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 Intégrité et continuité du service Disponibilité du service Précision de positionnement horizontal Précision de positionnement vertical Précision temporelle

COMPARATIF GPS GALILEO

Application :Agriculture de précision GALILEO Application :Agriculture de précision

Quelques images de GALILEO Constellation GALILEO Satellites

GALILEO CONCLUSION