Impact des multitrajets sur les performances des systèmes de navigation par satellite PDF Download
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Author: Donnay Fleury Nahimana
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Languages : fr
Pages : 130
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Book Description
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.
Author: Donnay Fleury Nahimana
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Languages : fr
Pages : 130
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Book Description
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.
Author: John W. Betz
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119185823
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 672
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Book Description
This book describes the design and performance analysis of satnav systems, signals, and receivers, with a general approach that applies to all satnav systems and signals in use or under development. It also provides succinct descriptions and comparisons of each satnav system. Clearly structured, and comprehensive depiction of engineering satellite-based navigation and timing systems, signals, and receivers GPS as well as all new and modernized systems (SBAS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS, IRNSS) and signals being developed and fielded Theoretical and applied review questions, which can be used for homework or to obtain deeper insights into the material Extensive equations describing techniques and their performance, illustrated by MATLAB plots New results, novel insights, and innovative descriptions for key approaches and results in systems engineering and receiver design If you are an instructor and adopted this book for your course, please email
[email protected] to get access to the instructor files for this book.
Author: Delphine Doris-Blais
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Languages : fr
Pages : 272
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Book Description
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: Marie Malicorne
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Languages : fr
Pages : 167
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Au cours de ces dernières années les applications des systèmes de navigation par satellites se sont beaucoup diversifiées, et le système Galileo doit tenir compte de ce grand nombre d'applications. Parmi toutes ces applications, la navigation en milieu urbain semble être l'une des plus importante. L'environnement urbain est caractérisé par d'importants angles de masquage et la présence d'un grand nombre d'obstacles qui produisent des trajets multiples. Un modèle de la propagation des ondes dans l'environnement considéré est donc nécessaire. Une méthode déterministe, basée sur l'optique géométrique, a été choisie. Afin de calibrer les simulations réalisées avec cet outil, des mesures sur la visibilité du système GPS dans différents environnements ont été réalisées et comparées avec les résultats obtenus avec notre outil de simulation. Les conditions contraignantes du milieu urbain ne rendent pas toujours possible le calcul de la position de l'usager avec le degré de précision désiré. Il est donc nécessaire de considérer des méthodes qui permettront d'améliorer les performances du système.
Author: Juliette Marais
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Languages : fr
Pages : 0
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Les applications des systèmes de positionnement par satellites (ou GNSS - Global Navigation Satellite System) ont progressivement envahi les systèmes de transport et les applications mobiles. Les applications déployées sont peu exigeantes en termes de performance : elles tolèrent une certaine imprécision et ne requièrent pas nécessairement une grande confiance dans l'information délivrée. Avec l'arrivée des véhicules autonomes ou les évolutions des systèmes de signalisation ferroviaire, de nouveaux besoins sont exprimés : une plus grande précision assortie d'un indicateur de confiance dans l'information fournie, en particulier pour des applications qui mettent en jeu la sécurité des biens et des personnes. Un récepteur GNSS utilise la mesure simultanée de 4 (au moins) temps de propagation des signaux issus de 4 satellites différents pour estimer sa position. Dans les environnements traversés par les systèmes de transports, la réception de ces signaux est fréquemment sujette à des conditions de réception difficiles liées à la présence d'obstacles proches de l'antenne de réception (blocage, réflexion, diffraction) qui engendrent indisponibilité, retards de propagation et donc, erreurs sur le calcul de la position. Pour comprendre les causes et les conséquences des erreurs introduites par le canal de propagation radio sur les performances de localisation, les travaux présentés dans ce mémoire de HDR rassemblent les travaux menés selon 3 axes principaux.
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: Vincent Heiries
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Languages : fr
Pages : 194
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Book Description
Avec le développement de nombreux systèmes de navigation, la nécessité de partager efficacement la bande spectrale allouée aux nombreux signaux de ces futurs systèmes est apparue. Dans ce souci, la sous-modulation BOC a été retenue pour un grand nombre de signaux GNSS. Cette sous-modulation présente non seulement de très bonnes propriétés en terme de séparation spectrale, mais apporte aussi une meilleure précision et une robustesse accrue vis à vis des multitrajets. Néanmoins, l'utilisation de cette sous-modulation BOC rend l'acquisition des signaux plus complexe. Ce travail de thèse concerne l'optimisation d'une chaîne de réception de signaux BOC, et des signaux composites dérivés du BOC. Nous avons analysé les problèmes que pose l'utilisation de cette modulation lors de l'acquisition du signal, celle-ci étant rendue ambiguë. Plusieurs algorithmes résolvant ce problème d'ambiguïté ont été évalué. Les résultats ont été validés grâce à un simulateur de récepteur. Ensuite, l'étude s'est focalisée sur l'acquisition des signaux BOC en présence de multitrajets. Après une analyse approfondie de l'impact des multitrajets sur le traitement des signaux BOC, une étude visant à obtenir une forme optimisée du discriminateur de boucle de code a été menée. Utilisant au mieux les caractéristiques des signaux BOC, ce discriminateur a été recherché sous la contrainte de lutter le plus efficacement possible contre les multitrajets sans pour autant dégrader la robustesse face au bruit. Une autre méthode originale de réduction de l'erreur due aux multitrajets basée sur un concept différent a été proposée et analysée. Cette méthode très simple affiche de très bonnes performances.
Author: Aboelmagd Noureldin
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3642304664
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 324
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Book Description
Fundamentals of Inertial Navigation, Satellite-based Positioning and their Integration is an introduction to the field of Integrated Navigation Systems. It serves as an excellent reference for working engineers as well as textbook for beginners and students new to the area. The book is easy to read and understand with minimum background knowledge. The authors explain the derivations in great detail. The intermediate steps are thoroughly explained so that a beginner can easily follow the material. The book shows a step-by-step implementation of navigation algorithms and provides all the necessary details. It provides detailed illustrations for an easy comprehension. The book also demonstrates real field experiments and in-vehicle road test results with professional discussions and analysis. This work is unique in discussing the different INS/GPS integration schemes in an easy to understand and straightforward way. Those schemes include loosely vs tightly coupled, open loop vs closed loop, and many more.
Author: Gilbert Strang
Publisher: Wellesley-Cambridge Press
ISBN: 9780980232738
Category : Computers
Languages : en
Pages : 0
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Book Description
The emergence of satellite technology has changed the lives of millions of people. In particular, GPS has brought an unprecedented level of accuracy to the field of geodesy. This text is a guide to the algorithms and mathematical principles that account for the success of GPS technology and replaces the authors' previous work, Linear Algebra, Geodesy, and GPS (1997). An initial discussion of the basic concepts, characteristics and technical aspects of different satellite systems is followed by the necessary mathematical content which is presented in a detailed and self-contained fashion. At the heart of the matter are the positioning algorithms on which GPS technology relies, the discussion of which will affirm the mathematical contents of the previous chapters. Numerous ready-to-use MATLAB codes are included for the reader. This comprehensive guide will be invaluable for engineers and academic researchers who wish to master the theory and practical application of GPS technology.
Author:
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Category : Science
Languages : en
Pages : 556
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