Modélisation de récepteurs GPS

Modélisation de récepteurs GPS PDF Author: Delphine Doris-Blais
Publisher:
ISBN:
Category :
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.

Modélisation de récepteurs GPS

Modélisation de récepteurs GPS PDF 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.

Modélisation dans les Récepteurs de navigation par Satellites GNSS

Modélisation dans les Récepteurs de navigation par Satellites GNSS PDF Author: Chikouche Djamel
Publisher: Presses Academiques Francophones
ISBN: 9783841634146
Category :
Languages : fr
Pages : 176

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Book Description
Actuellement, les systemes de positionnement par satellites font partie des techniques de pointe en termes de positionnement et de navigation.La modernisation des systemes GNSS permettra une multitude de nouvelles applications en ameliorant l'integrite, la disponibilite, la precision et la vulnerabilite contre les sources d'erreurs. Afin de profiter au maximum des performances des nouveaux signaux, les recepteurs GNSS devront etre repenses. L'objectif de cet ouvrage consiste a caracteriser le comportement des signaux GNSS vis-a-vis des techniques standards de reception au niveau du module de traitement en vue d'analyser et de determiner la structure et les parametres optimaux du recepteur/signal. Pour atteindre cet objectif, une representation analytique des fonctions de correlations des signaux SinBOC et CosBOC a ete developpee. De plus, notre livre se focalise aussi sur la modelisation analytique des fonctions discriminatoires des boucles de poursuite de code coherente et non-coherente. Ces boucles poursuivent l'evolution du temps de propagation afin d'estimer l'erreur de l'offset de code du signal recu perturbe par les multitrajets et de le synchroniser par la suite."

Techniques de robustesse aux brouilleurs pour les récepteurs GPS

Techniques de robustesse aux brouilleurs pour les récepteurs GPS PDF Author: René Jr Landry
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 292

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Book Description
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'amélioration des caractéristiques de robustesse des récepteurs numériques à spectreétalé de type GPS. On étuide d'abord les réglementations actuelles et leurs évolutions pour identifier les sources et la nature des brouilleurs. Puis l'impact d'un brouilleur est analysé et conduit à des critères de classifications et à la définition de différents seuils de brouillage relatifs au dysfonctionnement des divers composants du récepteur. Un cahier des charges est élaboré suite à l'identification des brouilleurs les plus pénalisants pour l'aviation civile. On étudie ensuite diverses techniques de pré-corrélation susceptibles d'apporter la robustesse nécessaire au prix d'une modification matérielle mineure. La première méthode consiste à seuiller les coefficients obtenus par décomposition du signal en ondelettes. On présente aussi un traitement non-linéaire du domaine des amplitudes (ADP) et finalement un filtrage à encoches adaptif. Cette dernière technique est la plus prometteuse du point de vue d'une réalisation matérielle intégrale compte tenu des fortes limitations technologiques (en particulier une cadence de traitement élevée). Elle est donc plus spécialement étudiée : convergence, stabilité, précision, problèmes de quantification. Le filtre est constitué d'une cascade de cellules, chaque cellule comprenant un bloc d'élimination d'un brouilleur à bande étroite (réalisé dans un composant FPGA), et un bloc de détection et poursuite du brouilleur (réalisé dans un DSP). Ce filtre réjecteur puissant nommé "Filtre PIRANHA" a été validé sur une simulation (logiciel COSSAP) d'un récepteur GPS complet. Une maquette a ensuite été réalisée et interfacée avec deux types de récepteur GPS du commerce. Les performances évaluées sur un banc expériemntal (à SupAéro et au Département Navigation de l'ESTEC-ESA, Hollande) montrent l'excellent comportement des récepteurs intégrant le Filtre PIRANHA en présence de brouilleurs réels. Une réjection de l'ordre de 30 à 65 dB (CAN de 10 bits et coefficients sur 14 bits) a été mesurée. Les largeurs de bande éliminées sont réglées entre 5 à 100 KHz. En outre, le Filtre PIRANHA proposé n'introduit que 1 dB de dégradation sur la corrélation en l'absence de brouilleur.

Récepteur de navigation reconfigurable pour applications spatiales

Récepteur de navigation reconfigurable pour applications spatiales PDF Author: Arnaud Dion
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 0

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Book Description
L'orbite d'un satellite autour de la terre est perturbée en permanence par différents facteurs, tels que la variation du champ gravitationnel et la pression du vent solaire. La dérive de la position du satellite peut compromettre la mission, voire mener à une collision ou à une chute dans l'atmosphère. Les opérations de maintien à poste consistent donc à effectuer une mesure précise de la trajectoire du satellite puis à utiliser ses propulseurs pour corriger sa dérive. La solution classique de mesure de position est basée sur des radars au sol. Ce dispositif est couteux et ne permet pas d'avoir la position du satellite en permanence : les corrections de trajectoires se font donc de façon espacées dans le temps.Un système de positionnement et de navigation autonome utilisant les constellations de satellites de navigation, appelées Global Navigation Satellite System (GNSS), permettrait une réduction importante des coûts de conception et de maintenance opérationnelle. Plusieurs études ont été menées en ce sens et les premiers systèmes de navigation, basés sur des récepteurs GPS, voient le jour. Un récepteur en mesure de traiter plusieurs systèmes de navigation, tel que GPS et Galileo, permettrait d'obtenir une meilleure disponibilité de service. En effet, le système Galileo est conçu pour être compatible avec le système GPS,tant en terme de signaux émis que de données de navigation. La connaissance permanente de la position permettrait alors de réaliser un contrôle asservit du maintien à poste.Dans un premier temps, nous avons défini quelles seront les spécifications d'un récepteur spatial multi-mission.En effet, les contraintes pesant sur un tel récepteur sont différentes de celles d'un récepteur situé à la surface de la Terre. L'analyse de ces contraintes, ainsi que des performances demandées à un système de positionnement, est donc nécessaire afin de déterminer les spécifications du futur récepteur. Il existe peu d'études sur le sujet. Certaines d'entre elles sont classées secret industriel, d'autres présentent, à notre avis,un biais d'analyse qui fausse la détermination des spécifications.Nous avons donc modélisé le système : orbites des satellites GNSS et des satellites récepteurs, liaison radiofréquence. Certains paramètres de cette liaison ne sont pas donnés dans les documents de spécifications ou les documents constructeurs. De plus, les données théoriques disponibles ne sont pas toujours pertinentes pour une modélisation réaliste. Nous avons donc dû estimer ces paramètres en utilisant des données disponibles.Le modèle a été ensuite utilisé afin de simuler divers scenarii représentatifs de futures missions. Après avoir défini des critères d'analyse, les spécifications ont été déterminées à partir des résultats des simulations.Le calcul d'une position par un système de navigation par satellite se déroule en trois phases principales.Pour chacune de ces phases, il existe plusieurs algorithmes possibles, présentant des caractéristiques différentes de performance, de taille de circuit ou de charge de calcul. L'essor de nouvelles applications basées sur la navigation entraine également le développement de nouveaux algorithmes adaptés.Nous présentons le principe permettant la détermination d'une position, puis les signaux de navigation GPS et Galileo. A partir de la structure des signaux, nous expliquons les phases de la démodulation et de la localisation. Grâce à l'utilisation des constellations GPS et Galileo, les algorithmes standards permettent d'atteindre les performances nécessaires pour des applications spatiales. Ces algorithmes nécessitent néanmoins d'être adaptés ; ainsi certaines parties ont été conçues spécifiquement. Afin de valider les choix d'algorithmes, et les paramètres liés aux spécifications, nous avons simulés les différentes phases de fonctionnement du récepteur en utilisant des signaux GPS réels.Pour terminer, les retombées et perspectives sont exposées dans la conclusion.

Contribution à la définition d'un système de mesure de distance relative

Contribution à la définition d'un système de mesure de distance relative PDF Author: Yasser Saber
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 140

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Book Description
Les applications du GPS bénéficient d'un développement de plus en plus important. Les objectifs de ce travail de thèse sont de modéliser une boucle de poursuite de porteuse et de développer un système de GPS différentiel. Nous présentons la conception d'un récepteur GPS flexible (dans le but d'élargir son champ d'applications), et les questions relatives à l'optimisation du rapport qualité/prix d'un tel récepteur. Nous abordons ensuite la modélisation des différents types de boucle à verrouillage de phase numérique (BVNP). La boucle de Costas est la plus souvent utilisée dans les architectures de récepteurs GPS, et présente les meilleures performances pour les signaux à porteuse supprimée. Nous avons modélisé une boucle de poursuite de porteuse du 2ème ordre, en présence ou en absence de bruit. Ceci nous amène à aborder la densité de probabilité à l'état permanent, pour savoir comment nous pouvons préciser les régions de stabilité de cette boucle. Puis, nous avons développé un système de GPS différentiel capable de fournir une précision inférieure a 5 mètres en 30 secondes. Le dispositif est base sur une station de référence fixe et une station mobile avec une liaison de communication entre eux. Cette liaison peut être réalisée selon plusieurs moyens de communication (H.F., radio mobile, réseaux etc.). L'originalité de ce système vient du fait qu'on augmente le temps de coïncidence, pendant lequel le récepteur fixe et le récepteur mobile utilise la même constellation de satellites. En utilisant cette technique de correction différentielle renforcée par la méthode de forcement de satellites, nous approchons les performances du récepteur code P en utilisant des techniques de réception en code C/A. Ces techniques s'avéreront tout à fait compétitives par rapport aux techniques reposant sur les principes du format RTCM 104. en effet, ce dernier format permet de fournir des corrections différentielles pour un nombre illimité de stations mobiles, mais seulement au prix de la mise en place de dispositifs matériels et calculatoires importants au niveau de la station de référence.

Recepteur hybride GPS/Galileo: Simulation et analyse de robustesse avec le filtre FADP.

Recepteur hybride GPS/Galileo: Simulation et analyse de robustesse avec le filtre FADP. PDF Author: Iurie Ilie
Publisher:
ISBN: 9780494301760
Category :
Languages : fr
Pages : 198

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Les resultats de ce travail tout comme l'expertise acquise sont utilises actuellement pour l'implementation temps reel du recepteur en utilisant le concept SDN (Software Defined Navigator).

IEEE 2000 Position Location and Navigation Symposium

IEEE 2000 Position Location and Navigation Symposium PDF Author: IEEE Aerospace and Electronic Systems Society
Publisher: IEEE Standards Office
ISBN: 9780780358737
Category : Sports & Recreation
Languages : en
Pages : 560

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Book Description
"The management of the Global Positioning System (GPS) by the U.S. Department of Defense (DoD) has been the subject of increasing criticism by the global community of users in general and particularly in Europe. The European Union (EU) is considering several Global Navigation Satellite Systems (GNSS) options that would provide it with varying degrees of control, autonomy, and specificity of use. These include various GPS, and its own GNSS dubbed Galilio. We discuss the concerns of the global community with respect to GPS and the motives that drive the GPS globalization debate. We describe the Galileo concept and consider the likeihood for its realization."--Page 1

Capteurs et algorithmes pour la localisation autonome en mode pédestre

Capteurs et algorithmes pour la localisation autonome en mode pédestre PDF Author: Quentin Ladetto
Publisher:
ISBN:
Category : Global Positioning System
Languages : fr
Pages : 122

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Utilisation des mesures du système GPS pour la localisation relative précise

Utilisation des mesures du système GPS pour la localisation relative précise PDF Author: Kouadio Séverin M'bra
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

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Book Description
NAVSTAR/GPS est un système de localisation par satellites qui permet d'obtenir des précisions très variées suivant le type de récepteur utilisé, le mode d'observation et le mode de calcul. Au cours de cette thèse portée sur la localisation relative de précision, trois études ont été menées : une étude nouvelle sur la combinaison des récepteurs rendue nécessaire par l'utilisation récente de récepteurs et antennes de caractéristiques différentes au cours d'une même campagne, la correction ionosphérique par modèle bi-fréquence, l'amélioration des orbites radiodiffusées dans le cadre de réseaux régionaux tels que EUREF89. L'application des modèles de corrections qui ont été développés, a permis d'atteindre une exactitude relative de 0,4 ppm sur une ligne de base de 500 km et une exactitude absolue, utile en navigation différentielle, de 0,700 m sur 1 000 km. Les performances courantes de la méthode GPS en géodésie (quelques ppm sur moins de 100 km) sont ainsi améliorées.

Integration du GPS Avec les Systemes de Navigation Inertielle

Integration du GPS Avec les Systemes de Navigation Inertielle PDF Author:
Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 21

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