Author: Bruno Arbour
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Languages : fr
Pages : 216

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Category : Dissertations, Academic
Languages : en
Pages : 1000

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Author: International Association of Geodesy
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Category : Geodesy
Languages : en
Pages : 524

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Author: Alexandre Vervisch-Picois
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Languages : fr
Pages : 0

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La thèse propose l'étude de systèmes de constellations locales permettant le positionnement dans des milieux difficiles. Dans ce contexte, il apparaît que les trajets indirects perturbent la mesure du temps de propagation entre l'antenne de l'émetteur et l'antenne du récepteur. L'éblouissement entre les signaux, phénomène d'interférence du CDMA, est exacerbé à cause des distances courtes et des variations de puissance de réception. La thèse apporte des réponses à ces deux problématiques. Pour les trajets indirects nous proposons d'utiliser les mesures de phase de la porteuse qui y sont moins sensibles. Il faut alors solutionner le problème de l'ambiguïté entière sur ces mesures. Une méthode le permet sans avoir recours à une technique différentielle en utilisant une boucle de poursuite insensible aux trajets indirects : la SMICL. Pour l'éblouissement, nous avons développé trois approches. L'une d'elle utilise les séquences de longueurs maximales et permet de réduire notablement son importance. Une deuxième méthode, baptisé Technique de la Double Emission (TDE), permet de supprimer intégralement ces interférences pour une paire d'émetteurs lorsque leurs Doppler respectifs sont égaux. Nous avons étudié le cas où les Doppler sont différents et mis au point une version améliorée de la TDE, la TDE étendue à la porteuse, qui permet de supprimer les influences du Doppler. Nous avons également montré que cette dernière peut s'appliquer à un émetteur fixe en présence d'une constellation de satellites. Une troisième méthode, appelée TDE maximale, utilise à nouveau une séquence de longueur maximale pour étendre la méthode TDE au cas de plusieurs émetteurs en présence.

Author: Delphine Doris-Blais
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Languages : fr
Pages : 272

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LE SYSTEME GPS, CERTIFIE COMME MOYEN SECONDAIRE DE NAVIGATION PAR LA FAA DEPUIS DECEMBRE 1993, EST GENERALEMENT CONSIDERE COMME ETANT L'UN DES ELEMENTS CLES DU FUTUR SYSTEME MONDIAL DE NAVIGATION PAR SATELLITES DEVANT REMPLACER, A PLUS OU MOINS LONG TERME, LES SYSTEMES ACTUELS D'APPROCHE DE PRECISION ET D'AIDE A L'ATTERRISSAGE, TELS QUE L'ILS ET LE MLS. AVEC LA MISE EN PLACE DE SYSTEMES DE TYPE GPS DIFFERENTIEL - COMPLETES, CERTES, PAR L'UTILISATION DES TECHNIQUES DE POURSUITE DE LA PHASE DE LA PORTEUSE, - ON ARRIVE REGULIEREMENT A OBTENIR UNE PRECISION SUR L'INFORMATION DE POSITION INFERIEURE AU METRE, REPONDANT AINSI - EN TERME DE PRECISION, SEULEMENT - AUX EXIGENCES DE L'ATTERRISSAGE EN CATEGORIE III. CEPENDANT, MEME L'USAGE DES CORRECTIONS DIFFERENTIELLES NE PERMET PAS DE GARANTIR EN PERMANENCE CETTE PRECISION, A CAUSE D'UN PROBLEME MAJEUR NON ENCORE RESOLU : 2LA PROPAGATION PAR TRAJETS MULTIPLES1. LES OBJECTIFS ET L'ORIGINALITE DE CE TRAVAIL DE THESE SONT EN FAIT DOUBLE PUISQU'IL S'AGISSAIT DE 2MODELISER1, DANS UN PREMIER TEMPS, 2LA CHAINE COMPLETE DE POURSUITE DU SIGNAL L1 GPS1 SUR L'OUTIL DE SIMULATION DE CHAINES DE TRANSMISSION NUMERIQUE COSSAP, PUIS D'2ETUDIER LES ERREURS INDUITES PAR LA PROPAGATION PAR MULTITRAJETS1 SUR LES PERFORMANCES DU RECEPTEUR. NOUS PRESENTERONS DONC, ET ARGUMENTERONS EN PREMIER LIEU LES MODELISATIONS DES DIFFERENTES ARCHITECTURES DE RECEPTEUR GPS QUE NOUS AVONS CONSTRUITES SUR L'OUTIL DE SIMULATION COSSAP. LES MODELISATIONS EFFECTUEES SERONT VALIDEES PAR LA CARACTERISATION DE LA REPONSE DES DIVERSES BOUCLES MISES EN JEU A DIFFERENTS PERTURBATEURS (SAUT DE PHASE, DE FREQUENCE, RAMPE DE FREQUENCE, BRUIT THERMIQUE). LES PROBLEMES SOUS-JACENTS A LA SIMULATION NUMERIQUE SERONT ALORS SOULIGNES. PUIS, NOUS REALISERONS UNE ANALYSE GENERALE DES PERFORMANCES DU RECEPTEUR L1 GPS EN PRESENCE DE MULTITRAJETS ET ETUDIERONS LES DIFFERENTES SOLUTIONS DE TRAITEMENT DU SIGNAL PERMETTANT DE REDUIRE LES EFFETS DES MULTITRAJETS SUR LES OBSERVATIONS DE LA PSEUDODISTANCE GPS. DES CALCULS SYMBOLIQUES DES ERREURS INDUITES TANT AU NIVEAU DE LA BOUCLE DE PHASE QUE DE LA BOUCLE DE CODE SERONT DEVELOPPES ET VALIDES GRACE AUX SIMULATIONS LOGICIELLES DES DIFFERENTES ARCHITECTURES DE RECEPTEUR GPS QUE NOUS AVONS EFFECTUEES. CES DEVELOPPEMENTS THEORIQUES SERONT EN FAIT A LA BASE DE NOS DISCUSSIONS CONCERNANT LES SOLUTIONS DE TRAITEMENT DU SIGNAL PERMETTANT DE REDUIRE LES EFFETS DES MULTITRAJETS SUR LES PERFORMANCES DES BOUCLES DE POURSUITE. AINSI, APRES AVOIR DETAILLE LES PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT DES SOLUTIONS CLASSIQUES PRESENTEES DANS LA LITTERATURE ET EN AVOIR SOULIGNE LES LIMITATIONS, NOUS INTRODUIRONS DIFFERENTES STRUCTURES DE DISCRIMINATEUR DE CODE, QUI - BASEES SUR DES CALCULS DE CORRELATIONS MULTIPLES - PERMETTENT DE REDUIRE, DE MANIERE TRES SIGNIFICATIVE, TANT L'AMPLITUDE DES ERREURS DE CODE OBSERVEES QUE LA PLAGE DES RETARDS RELATIFS DES SIGNAUX MULTITRAJETS AYANT UNE INFLUENCE SUR LE PROCESSUS DE DETERMINATION DE L'INFORMATION DE PSEUDODISTANCE. NOUS MONTRERONS, QU'EN UTILISANT CES TECHNIQUES DE CORRELATION, NOUS APPROCHONS LES PERFORMANCES DU RECEPTEUR CODE P EN UTILISANT DES TECHNIQUES DE RECEPTION EN CODE C/A. ELLES S'AVERERONT DE PLUS TOUT A FAIT COMPETITIVES PAR RAPPORT AUX TECHNIQUES REPOSANT SUR LES PRINCIPES DE LA DIVERSITE D'ESPACE, QUI PERMETTENT CERTES D'IDENTIFIER CHACUNE DES COMPOSANTES RECUES, MAIS SEULEMENT AU PRIX DE LA MISE EN PLACE D'INCREMENTS MATERIELS ET CALCULATOIRES IMPORTANTS.

Author: Jamila Kacemi
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Languages : fr
Pages : 344

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Le travail présenté dans ce mémoire de thèse concerne l'étude et la mise en oeuvre de méthodes de fusion d'informations pour la localisation 3D d'un véhicule terrestre en environnement urbain dense. L'approche étudiée est la fusion des mesures fournies par le système de navigation absolue GPS multi-porteuses et les capteurs de navigation estimes odomètre et gyromètre. Ces mesures sont hybridées à l'aide de filtres récursifs pour l'estimation de la position. On réalise l'étude de l'estimateur de position en deux étapes. La première étape concerne l'étude et la mise en oeuvre d'un estimateur pour la fusion des observables de code et de phase du GPS multi-porteuses. L'expérimentation sur données synthétiques et réelles montre que le système proposé permet d'augmenter la précision des mesures lorsque la puissance du bruit sur chaque porteuse est du même ordre de grandeur. La deuxième étape concerne le système d'hybridation serrée qui fournit une estimation de la direction du véhicule et des pseudo-distances satellites-récepteur, même en absence de mesure GPS. Dans ce cadre, nous proposons un filtre circulaire récursif qui permet d'estimer la direction du véhicule. Le filtre d'hybridation réalise la fusion centralisée des mesures de pseudo-distances corrigées et la fusion distribuée des observables de phase avec les mesures gyrométriques et odométriques. L'expérimentation réalisée dans un contexte synthétique et réel montre que le système proposé est au moins aussi précis que le système d'hybridation lâche habituellement utilisé en pratique

Author: Christophe Macabiau
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Languages : en
Pages : 148

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LE SYSTEME AMERICAIN GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM) FOURNIT A TOUT UTILISATEUR DANS LE MONDE ENTIER UN SERVICE DE POSITIONNEMENT PRECIS, MAIS SES CARACTERISTIQUES SONT TROP ELOIGNEES DE CELLES D'UN GNSS (GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM) POUR L'AVIATION CIVILE. UNE DES TECHNIQUES POSSIBLES POUR OBTENIR UNE PRECISION DE POSITIONNEMENT CENTIMETRIQUE CONSISTE A UTILISER LES MESURES DE PHASE GPS APRES RESOLUTION DE LEURS AMBIGUITES. CEPENDANT, DES DOUTES SUBSISTENT QUANT A LA FIABILITE DES METHODES DE LEVER D'AMBIGUITE (METHODES AROF) LORS DES APPLICATIONS DYNAMIQUES EN TEMPS REEL. LE BUT DE CETTE TUDE EST DE CONTRIBUER A L'ANALYSE DE L'APPLICABILITE DES METHODES DE LEVER D'AMBIGUITE DE LA MESURE DE PHASE GPS AU GUIDAGE DES AVIONS EN PHASE D'ATTERRISSAGE DE PRECISION (CATEGORIE 2 ET 3). LE POINT DE DEPART DE CETTE ANALYSE EST LE RAPPEL DES EXIGENCES OPERATIONNELLES DES SYSTEMES D'ATTERRISSAGE BASES SUR UN SYSTEME GNSS. ENSUITE, APRES LA DETERMINATION D'UN MODELE MATHEMATIQUE DES MESURES DE PHASE GPS, LES PROCEDURES AROF SONT ANALYSEES DE LA MANIERE SUIVANTE. ON PROPOSE TOUT D'ABORD UNE CLASSIFICATION DES METHODES AROF, ET ON DECRIT LES PRINCIPES THEORIQUES DE PLUSIEURS TECHNIQUES, Y COMPRIS DE LA METHODE MAPAS, DEVELOPPEE AU COURS DE CETTE THESE. CETTE DESCRIPTION EST LA BASE DE L'IDENTIFICATION DES CARACTERISTIQUES DES PROCEDURES AROF. ENSUITE, LES CONTRAINTES SUR CES CARACTERISTIQUES SONT DETERMINEES D'APRES LES EXIGENCES OPERATIONNELLES. PUIS, LA DIFFICULTE DE L'ETABLISSEMENT DES PERFORMANCES THEORIQUES DE CES METHODES EST ANALYSEE, ET DES EXPRESSIONS MATHEMATIQUES DES PERFORMANCES DE MAPAS SONT PRESENTEES. ENFIN, LES PERFORMANCES DE MAPAS SONT EVALUEES SUR UN PLAN PRATIQUE, EN UTILISANT DES MESURES SIMULEES, DES MESURES COLLECTEES SUR UN GENERATEUR DE SIGNAUX GPS NORTEL, ET DES MESURES REELLES EN SITUATION AEROPORTUAIRE. FINALEMENT, LES CARACTERISTIQUES DE CES PROCEDURES SONT COMPAREES AUX CONTRAINTES, ET UNE CONCLUSION EST TIREE DE CETTE ANALYSE.

Author: Nabil Jardak
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Languages : fr
Pages : 255

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Chacun de nous a connu des situations dans lesquelles il se trouve perdu dès qu'il quitte un endroit familier. Vue l'importance de la donnée "position", et face à l'incapacité des systèmes GNSS (Global Navigation Satellite Systems) à fournir une position valide en zones difficiles, les scientifiques et les industriels ont développé plusieurs techniques de localisations en intérieurs. La présente thèse porte sur le système de positionnement en intérieur à base de répéteurs GNSS. Cette technique se base sur l'emploi de répéteurs GNSS qui transmettent, à l'intérieur, d'une façon séquentielle, les signaux GNSS captés par une antenne extérieure. Le positionnement se base sur la détermination des sauts de la phase du code (ou sauts de phase) se produisant au moment du passage d'un répéteur au répéteur suivant. Les sauts de phase sont sujets à des erreurs dont les plus importantes sont le multi-trajet et le bruit thermique. Les travaux développés au cours de cette thèse portent sur la réduction de l'effet de ces sources de perturbation sur les sauts de phase. Pour cela, des techniques originales ont été proposées : la technique de la boucle ouverte pour la réduction de l'effet du bruit thermique, la SMICL, la MIDLL et la SxPRCT pour la réduction de l'erreur due au multi-trajet. La technique de la boucle ouverte consiste en l'usage d'une boucle de code ouverte aidée par la boucle de porteuse, profitant des propriétés statistiques du bruit. Cette technique a permis une amélioration significative de la mesure des sauts de phase. La technique SMICL consiste en un discriminateur de boucle de code insensible aux trajets multiples ayant des délais relatifs inférieurs à 0,5 chip, typiques d?un environnement intérieur de taille limitée. Les performances de la SMICL dépassent largement celles des techniques existantes pour les multi-trajets courts (1 à 2 m d'erreur résiduelle sur la mesure de code). La technique MIDLL réduit l'effet des trajets multiples sur la mesure de code sans limite de délai. L'idée de base repose sur le fait que le discriminateur standard possède un point invariant aux trajets multiples lorsqu'il est convenablement normalisé. Les résultats auxquels a abouti cette technique sont excellents (1 à 2 m d'erreur sur la mesure de code). La technique SxPRCT de réduction des trajets multiples moyens et longs consiste en l'usage de la fonction de corrélation entre la séquence reçue et le produit du PRN par une sous porteuse carrée. Cette approche agit comme un filtre pour les trajets multiples moyens et longs. Les résultats de simulations ont montré que cette technique était très efficace. La MIDLL ainsi que la SxPRCT peuvent servir pour le positionnement en extérieur utilisant les GPS, tout comme la SMICL dans une moindre mesure. Les trois techniques sont adaptées au cas du système à base de répéteurs. En outre, la technique MIDLL a été appliquée aux signaux Galileo du service ouvert de la bande E1. Ces techniques permettent au système de localisation à base de répéteurs d'atteindre ses performances théoriques de positionnement avec une précision inférieure à 2 mètres en 3D.

Author: Stanislas Boutoille
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Category :
Languages : fr
Pages : 187

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Le système de positionnement GPS (Global Positioning System) permet à tout utilisateur de déterminer sa position sur la Terre. Un récepteur calcule les temps de propagation que mettent les ondes électromagnétiques émises par une constellation de satellites pour lui parvenir. L’estimation de ce temps de propagation est obtenue grâce à un signal discriminant, construit à partir de la corrélation des codes du signal reçu avec les codes générés par le récepteur. Actuellement, ces ondes ne sont émises que sur une unique fréquence porteuse pour une utilisation civile. Avec l’évolution future du système GPS, ainsi que la mise en place du système européen Galiléo, plusieurs fréquences et donc plusieurs mesures de discriminants seront disponibles. Le travail présenté dans cette thèse a pour objet l’étude et la mise en œuvre de méthodes de fusion appliquées à la segmentation hors-ligne des discriminants de code. Pour cela, plusieurs approches de segmentations bayésiennes sont étudiées. Une première technique de fusion hybride permet de déterminer la présence d’une rupture de stationnarité dans une fenêtre d’observation et sur plusieurs signaux. La seconde méthode de fusion, hors-ligne et multi-ruptures, permet de déterminer les ruptures de linéarités de signaux grâce à la minimisation d’une fonction de contraste pénalisée. Ces méthodes sont ensuite appliquées à l’estimation de la distance entre un satellite et un récepteur, et évaluées sur signaux réels pour le calcul de la position d’un récepteur toutes les millisecondes.

Author: Donnay Fleury Nahimana
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Languages : fr
Pages : 130

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De nombreuses solutions sont développées pour diminuer l'influence des multitrajets sur la précision et la disponibilité des systèmes GNSS. L'intégration de capteurs supplémentaires dans le système de localisation est l'une des solutions permettant de compenser notamment l'absence de données satellitaires. Un tel système est certes d'une bonne précision mais sa complexité et son coût limitent un usage très répandu.Cette thèse propose une approche algorithmique destinée à améliorer la précision des systèmes GNSS en milieu urbain. L'étude se base sur l'utilisation des signaux GNSS uniquement et une connaissance de l'environnement proche du récepteur à partir d'un modèle 3D du lieu de navigation.La méthode présentée intervient à l'étape de filtrage du signal reçu par le récepteur GNSS. Elle exploite les techniques de filtrage statistique de type Monte Carlo Séquentiels appelées filtre particulaire. L'erreur de position en milieu urbain est liée à l'état de réception des signaux satellitaires (bloqué, direct ou réfléchi). C'est pourquoi une information sur l'environnement du récepteur doit être prise en compte. La thèse propose également un nouveau modèle d'erreurs de pseudodistance qui permet de considérer les conditions de réception du signal dans le calcul de la position.Dans un premier temps, l'état de réception de chaque satellite reçu est supposé connu dans le filtre particulaire. Une chaîne de Markov, valable pour une trajectoire connue du mobile, est préalablement définie pour déduire les états successifs de réception des satellites. Par la suite, on utilise une distribution de Dirichlet pour estimer les états de réception des satellites.