GALILEO

Report
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
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
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 de test des utilisateurs
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
Destiné à valider en environnement
réel les performances des récepteurs
du commerce
Le segment sol de mission
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)
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 pseudoaléatoire
 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
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
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
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
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).
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
Précision de positionnement
horizontal
Précision de positionnement
vertical
Précision temporelle
Intégrité et
continuité du service
Disponibilité du
service
GALILEO
COMPARATIF GPS GALILEO
GALILEO
Application :Agriculture de précision
GALILEO
Quelques images de GALILEO
Constellation GALILEO
Satellites
GALILEO
CONCLUSION

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